2020年国外惯性技术发展与回顾
2021-05-18薛连莉翟峻仪葛悦涛
薛连莉,翟峻仪,葛悦涛
(1.中移动金融科技有限公司,北京100011;2.航天科工空间工程发展有限公司,北京 100854;3.北京海鹰科技情报研究所,北京 100074)
0 引言
2020年,一场新冠疫情席卷全球,给世界带来了巨大变化。新冠疫情对人类生活、全球经济和企业造成的全面影响尽管尚不明确,但已经显著推动了变革。民用领域,得益于陀螺和加速度计技术的快速发展,惯性系统在工业应用中愈发普遍,能够以较低的成本和优越的性能实现新功能的集成。军用领域,区域不稳定、石油战、伊朗暗杀、德黑兰客机意外坠毁等事件让地缘政治紧张局势进一步升级,相关国家可能会为了捍卫国家主权、领土安全和稳定增加军费开支,势必会直接影响军用惯性系统的发展。本文梳理了惯性技术领域的相关动态信息,介绍了惯性仪表和系统的发展及应用现状,并对惯性与导航技术进行了分析和展望。
1 陀螺
1.1 光学陀螺
光学陀螺主要有激光陀螺和光纤陀螺两大类。光纤陀螺按其工作原理可分为干涉式光纤陀螺(Interferometric Fiber Optic Gyroscope,IFOG)、谐振式光纤陀螺(Resonator Fiber Optic Gyroscope,RFOG)和受激布里渊散射光纤陀螺。随着光子组件集成、超低损耗单片波导[1]和厘米级超高Q值谐振器[2]的稳步发展,基于光子集成芯片的光学陀螺仪愈发受到关注。
1.1.1 激光陀螺
激光陀螺方面,在美国国防高级研究计划局(Defense Advanced Research Projects Agency,DARPA)的支持下,加州理工学院的Y. H.Lai等结合光学和微机电系统(Micro-Electro-Mechanical System,MEMS)的优势,研发出概念验证的芯片基环形激光陀螺仪,角度随机游走噪声低至0.068(°)/h1/2,零偏稳定性为3.6(°)/ h,灵敏度为5(°)/ h,可用于测量地球自转,是芯片级光学陀螺仪的重要里程碑[3-4]。……
