一、1、發(fā)展現(xiàn)狀：當(dāng)前我國已經(jīng)能夠生產(chǎn)常規(guī)慣導(dǎo)產(chǎn)品，并且具有初步的激光和光纖陀螺生產(chǎn)能力。在衛(wèi)星、運載火箭、飛機(jī)、艦艇上均已裝備不同型號的具有自主知識產(chǎn)權(quán)的慣導(dǎo)設(shè)備，但在部分高端應(yīng)用中仍對進(jìn)口技術(shù)有所依賴。在戰(zhàn)略、導(dǎo)航級領(lǐng)域，傳統(tǒng)機(jī)電儀器仍占據(jù)較大比例，激光陀螺應(yīng)用增加，不久將占據(jù)主導(dǎo)地位。光纖陀螺將出現(xiàn)實用產(chǎn)品。目前具有廣泛應(yīng)用或已具備技術(shù)成熟技術(shù)的陀螺元件液浮陀螺儀包括機(jī)械陀螺，液浮陀螺、撓性陀螺、動力調(diào)諧陀螺等機(jī)電陀螺；激光陀螺、光纖陀螺等光學(xué)陀螺以及微機(jī)械陀螺儀等。通常機(jī)電陀螺普遍具有精度高的優(yōu)點，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工成本較高。光學(xué)陀螺和微機(jī)械陀螺具有成本低廉、抗沖擊性好，可靠性高等優(yōu)點，在問世之初精度尚不及高精度的機(jī)電陀螺，但隨著制造材料和加工工藝的進(jìn)步，其精度在不斷改善。2、未來發(fā)展趨勢：1、材料和工藝：生產(chǎn)廠商采用低勞動密集型生產(chǎn)模式和批量處理技術(shù)，采用新器件、新材料向來是提高慣性儀表和系統(tǒng)性能的重要手段2、成本：包括產(chǎn)品自身成本和操作維護(hù)費用。由于大規(guī)模的批量生產(chǎn)，慣性傳感器成本在大幅下降。3、體積：慣性測量傳感器在不斷向輕量化、小型化、微型化方向發(fā)展。4、應(yīng)用中，微機(jī)械陀螺和光纖陀螺將逐步取代傳統(tǒng)機(jī)電陀螺成為主流產(chǎn)品。同時，以納機(jī)電線性加速度計、超流體量子陀螺儀、原子干涉慣性傳感器等為代表的新一代型慣性傳感器將得到長足進(jìn)步，美國的研究機(jī)構(gòu)計劃在未來數(shù)年內(nèi)生產(chǎn)出具有實踐價值的新型慣性導(dǎo)航元件產(chǎn)品。5、平臺式慣性系統(tǒng)需充分利用最新控制理論和控制技術(shù)來進(jìn)一步改善其穩(wěn)定回路的性能；捷聯(lián)式系統(tǒng)將越來越多的采用數(shù)字化固態(tài)慣性儀表和系統(tǒng)集成一體化、先進(jìn)數(shù)據(jù)濾波等技術(shù)，使其綜合性能不斷提高。未來發(fā)展中，在特定領(lǐng)域，平臺慣導(dǎo)系統(tǒng)技術(shù)仍將保留一定市場，但總的趨勢上，慣性系統(tǒng)將逐步從平臺技術(shù)轉(zhuǎn)向捷聯(lián)技術(shù)；二、 1、主要特點：光纖陀螺儀與傳統(tǒng)的機(jī)械陀螺儀相比，優(yōu)點是全固態(tài)，沒有旋轉(zhuǎn)部件和摩擦部件，壽命長，動態(tài)范圍大，瞬時啟動，結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，重量輕。與激光陀螺儀相比，光纖陀螺儀沒有閉鎖問題，也不用在石英塊精密加工出光路，成本低。2、基本工作原理：光纖陀螺本質(zhì)上就是一個環(huán)形干涉儀，采用多匝光纖線圈來增強(qiáng)相對慣性空間的旋轉(zhuǎn)引起的Sagnac效應(yīng)。3、誤差來源：由于環(huán)境及光纖陀螺本身的各種噪聲源，光纖陀螺輸出信號中存在著各種隨機(jī)誤差項。在實際系統(tǒng)中，薩格納克效應(yīng)非常微弱，構(gòu)成光纖陀螺的每個元件都可能是噪聲源，而且存在各種各樣的寄生效應(yīng)4、補(bǔ)償方法：靜態(tài)標(biāo)定誤差補(bǔ)償，動態(tài)誤差補(bǔ)償光源性能的好壞直接影響到后續(xù)光學(xué)器件的性能，對于干涉型的光纖陀螺而言，應(yīng)用寬光譜光源，可以得到很好的零位路徑差(nullpathdifference)干涉對比。通過優(yōu)選調(diào)制頻率可減少l/f噪聲分量，用電子學(xué)方法可減少放大器噪聲，而散粒噪聲只能通過選擇盡可能大的光源功率和低損耗的光纖通路來增強(qiáng)光信號，提高信噪比。提高器件性能和光路組裝的工藝水平，以獲得高性能的器件和光路。速率實驗，多位置實驗。信號的正態(tài)性和平穩(wěn)性檢驗，建立隨機(jī)誤差系統(tǒng)方程，再驗證。三、1、主要特點：?激光陀螺既是速率陀螺,又是位置陀螺,使用靈活,應(yīng)用范圍廣。?輸入信號數(shù)字化,與計算機(jī)結(jié)合方便。?無高速轉(zhuǎn)動部件,可直接附著于運動載體上。?對于同樣的精度和性能要求,激光陀螺的成本比機(jī)電陀螺低得多。?不需恒溫,激光陀螺的腔長控制系統(tǒng)能確保它在環(huán)境溫度大范圍變化的狀態(tài)下正常運轉(zhuǎn),這是其它種類的陀螺無法比擬的。?啟動迅速,沒有馬達(dá)的啟動和穩(wěn)定問題,所以激光陀螺啟動后立即開始運轉(zhuǎn)。2、誤差補(bǔ)償方法：1）隨機(jī)零漂。補(bǔ)償方法：采取穩(wěn)頻、穩(wěn)流、抑制多模和磁屏蔽等措施后,可使其恒定或達(dá)到較好的逐日開機(jī)重復(fù)性,從而利用計算機(jī)從外部進(jìn)行補(bǔ)償。2）光束“自鎖”問題補(bǔ)償方法：需要一個極為穩(wěn)定和低噪音的偏頻機(jī)構(gòu),除了盡力降低環(huán)路多層介質(zhì)膜的非均勻性及減小陀螺輸出死區(qū)外,在設(shè)計中通常是提供一個被控制的旋轉(zhuǎn)輸入,它使得動態(tài)旋轉(zhuǎn)范圍偏離閉鎖區(qū)。偏置方法有以下幾種:機(jī)械抖頗偏頻法、光學(xué)磁鏡偏頻法、差動激光陀螺系統(tǒng)3、應(yīng)用領(lǐng)域：應(yīng)用領(lǐng)域：應(yīng)用于人體醫(yī)學(xué)、城建監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、航天航海、機(jī)器人工業(yè)、白控汽車、深鉆、發(fā)動機(jī)及軍事方面。四、基本原理：發(fā)展應(yīng)用趨勢：作為一項前沿的量子傳感技術(shù)，原子干涉陀螺儀已經(jīng)順利邁過了原理驗證階段，正在向?qū)嵱没较虬l(fā)展，并呈現(xiàn)出以下趨勢：⑴小型化熱原子原子干涉陀螺儀（AIG，AtomicInterferometerGyroscope）具有極高的測量精度，但其體積過于龐大，不便于攜帶，更不利于利用。引入冷原子有利于緩解其體積過大的問題，近年原子芯片技術(shù)的引入能進(jìn)一步緩解該問題，但其小型化的問題尚未得到解決，亟待原子干涉技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，使AIG能滿足實用的基本要求。⑵多軸化AIG由最早的測量單軸旋轉(zhuǎn)角速率的陀螺儀，逐漸發(fā)展成能測量三個正交方向旋轉(zhuǎn)角速率的陀螺儀，但同時性方面還存在明顯不足，因此，該陀螺儀在多軸化的方向上還存在進(jìn)一步發(fā)展的潛力。⑶高集成度AIG是基于原子干涉儀進(jìn)行旋轉(zhuǎn)角速率測量的一種原子傳感器。原子干涉儀不僅僅能測量角速率，還能測量線加速度和重力加速度等量，原子干涉儀具有集成多功能的能力，例如美國洛克希德﹒馬丁公司提出的原子干涉?zhèn)鞲衅鞯男阅芗闪耍和勇輧x、加速