為提高精度，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在硬件和算法層面展開了多方位的優(yōu)化。在硬件方面，科技的進(jìn)步促使高精度的加速度計(jì)和陀螺儀不斷涌現(xiàn)。例如，光纖陀螺儀相較于傳統(tǒng)機(jī)械陀螺儀，在精度上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。光纖陀螺儀利用光在光纖環(huán)中的傳播特性，通過薩格納克效應(yīng)精確測量角速度。其內(nèi)部結(jié)...

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在虛擬現(xiàn)實(shí)與增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用：在虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）領(lǐng)域，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)發(fā)揮著重要作用。在 VR 設(shè)備中，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)用于實(shí)時追蹤用戶頭部的運(yùn)動，通過測量頭部的加速度和角速度，系統(tǒng)能夠精確計(jì)算用戶頭部的位置和姿態(tài)變化，從而實(shí)時更新虛擬場...

光纖陀螺的工作原理是基于薩格納克(Sagnac)效應(yīng)。薩格納克效應(yīng)是相對慣性空間轉(zhuǎn)動的閉環(huán)光路中所傳播光的一種普遍的相關(guān)效應(yīng)，即在同一閉合光路中從同一光源發(fā)出的兩束特征相等的光，以相反的方向進(jìn)行傳播，較后匯合到同一探測點(diǎn)。 若繞垂直于閉合光路所在平面的軸線，相...

在航海導(dǎo)航領(lǐng)域，船舶常常遭遇地磁變化、惡劣天氣等不利因素影響衛(wèi)星導(dǎo)航信號。此時，光纖陀螺儀發(fā)揮關(guān)鍵作用，它不受地磁干擾，穩(wěn)定測量船舶航向變化。安裝在船舶駕駛艙的光纖陀螺儀，實(shí)時將精確的航向數(shù)據(jù)傳輸給導(dǎo)航系統(tǒng)，與衛(wèi)星導(dǎo)航相互補(bǔ)充驗(yàn)證，確保船舶在波濤洶涌的大海上沿...

自 20 世紀(jì) 70 年代現(xiàn)代光纖陀螺設(shè)想提出以來，光纖陀螺關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展至今已取得重大突破，應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展。美國是較早進(jìn)行光纖陀螺研究和應(yīng)用的國家，相關(guān)單位有美國 DARPA（美國有名高級研究計(jì)劃局）、Draper 實(shí)驗(yàn)室、諾格公司、Honeywell 公司...

光纖陀螺儀宛如一顆閃耀在科技蒼穹的璀璨明珠，市場前景廣闊得令人矚目。在相關(guān)領(lǐng)域里，隨著軍備競賽持續(xù)升溫，對其需求水漲船高，用量呈現(xiàn)穩(wěn)定增長態(tài)勢；民用領(lǐng)域更是百花齊放，從航空航天拓展到智能交通、工業(yè)自動化、地質(zhì)勘探等多元場景，新興應(yīng)用如雨后春筍般催生大量訂單。隨...

保障鐵路運(yùn)輸安全，軌道檢測至關(guān)重要，慣性導(dǎo)航在軌道檢測車上展現(xiàn)出獨(dú)特價值。當(dāng)檢測車沿著鐵路線高速行駛時，需要精確測量軌道的幾何參數(shù)，如軌距、高低、方向等。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)合激光測距、圖像識別等技術(shù)，以極高精度記錄檢測車自身的運(yùn)動狀態(tài)變化，進(jìn)而推算出軌道的細(xì)微變形...

光纖陀螺儀與慣性導(dǎo)航系統(tǒng)深度融合，構(gòu)建起強(qiáng)大的自主導(dǎo)航體系。在潛艇水下潛行時，外界信號隔絕，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)依托光纖陀螺儀高精度角速率測量與加速度計(jì)數(shù)據(jù)，持續(xù)推算潛艇位置、速度與姿態(tài)，實(shí)現(xiàn)隱蔽航行。戰(zhàn)機(jī)在空中格斗、執(zhí)行低空突防任務(wù)時，依靠這套自主導(dǎo)航“黑科技”，靈...

光纖陀螺具有精度高、無運(yùn)動部件、可靠性高等特點(diǎn)，同時在同精度水平的傳感器中價格相對較低，其應(yīng)用前景十分廣闊。目前，在有名領(lǐng)域，由于光纖陀螺性能優(yōu)勢明顯，已被普遍應(yīng)用。在民用領(lǐng)域主要應(yīng)用為：車輛與飛機(jī)控制——車輛的自動導(dǎo)航、定位定向，還可以通過對農(nóng)用飛機(jī)姿態(tài)控制...

光纖陀螺由光源、探測器、耦合器、Y 波導(dǎo)、光纖環(huán)組件、光信息處理電路等部分構(gòu)成。光纖環(huán)的功能是傳輸正、反方向傳播的光信號，并形成正、反方向光信號的光程差。除光纖環(huán)外，光纖陀螺的其他組成部分主要承擔(dān)發(fā)出光源、傳輸光信號、光信號相位調(diào)制和光電信號轉(zhuǎn)換等功能，并不直...

光纖陀螺是應(yīng)用Sagnac效應(yīng)測試旋轉(zhuǎn)角速度的全固態(tài)陀螺儀，它將同一光源發(fā)出的一束光分解為兩束，讓這兩束光在同一個環(huán)路內(nèi)沿相反方向循行一周后會合產(chǎn)生干涉，這就是Sagnac效應(yīng)。光纖陀螺具有結(jié)構(gòu)簡單、動態(tài)范圍寬、啟動時間短、抗沖擊能力強(qiáng)等特點(diǎn)，已成為慣性測量和...

我國光纖陀螺的研究相對起步較晚，但是在廣大科研工作者的努力下，已經(jīng)逐步拉近了與發(fā)達(dá)國家間的差距。航天工業(yè)總公司、上海803所、清華、浙大、北方交大、北航等單位相繼開展了光纖陀螺的研究。 根據(jù)目前掌握的信息看，國內(nèi)的光纖陀螺研制精度已經(jīng)達(dá)到了慣導(dǎo)系統(tǒng)的中低精度要...

光纖陀螺儀的高精度源于其精密的內(nèi)部構(gòu)造。光纖環(huán)作為主要部件，由超長且品質(zhì)極高的光纖精心繞制而成，有效增加光程，對微小角速度變化極度敏感。搭配上先進(jìn)的光探測器與信號處理系統(tǒng)，能夠過濾掉環(huán)境噪聲干擾，將測量精度推向新高度，部分好的產(chǎn)品精度可達(dá)0.001°/小時。如...

光纖陀螺儀的實(shí)現(xiàn)主要基于塞格尼克理論：當(dāng)光束在一個環(huán)形的通道中行進(jìn)時，若環(huán)形通道本身具有一個轉(zhuǎn)動速度，那么光線沿著通道轉(zhuǎn)動方向行進(jìn)所需要的時間要比沿著這個通道轉(zhuǎn)動相反的方向行進(jìn)所需要的時間要多。也就是說當(dāng)光學(xué)環(huán)路轉(zhuǎn)動時，在不同的行進(jìn)方向上，光學(xué)環(huán)路的光程相對于...

新一代導(dǎo)航系統(tǒng)其實(shí)質(zhì)是一種基于現(xiàn)代原子物理較新技術(shù)成就的微型慣性導(dǎo)航系統(tǒng)。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是人類較早發(fā)明的導(dǎo)航系統(tǒng)之一。早在1942年德國在V-2火箭上就首先應(yīng)用了慣性導(dǎo)航技術(shù)。而美國凌思部高級研究計(jì)劃局新一代導(dǎo)航系統(tǒng)主要通過集成在微型芯片上的原子陀螺儀、加速器和...

VR和AR技術(shù)正重塑娛樂、教育、培訓(xùn)等領(lǐng)域體驗(yàn)，慣性導(dǎo)航為其帶來的沉浸感。以沉浸式VR游戲?yàn)槔?，玩家頭戴設(shè)備在虛擬空間內(nèi)自由移動、轉(zhuǎn)身、跳躍，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)置在頭盔中，通過追蹤頭部的加速度與角速度變化，瞬間將玩家動作反饋給計(jì)算機(jī)，實(shí)時更新虛擬視角，讓畫面跟隨玩...

由于制作工藝的原因，慣性傳感器測量的數(shù)據(jù)通常都會有一定誤差。凌思種誤差是偏移誤差，也就是陀螺儀和加速度計(jì)即使在沒有旋轉(zhuǎn)或加速的情況下也會有非零的數(shù)據(jù)輸出。要想得到位移數(shù)據(jù)，我們需要對加速度計(jì)的輸出進(jìn)行兩次積分。在兩次積分后，即使很小的偏移誤差會被放大，隨著時間...

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了新型的慣性傳感器微機(jī)械陀螺儀和加速度計(jì)。MEMS（Micro-Electro-Mechanical System，微機(jī)電系統(tǒng)/微電子機(jī)械系統(tǒng)）技術(shù)傳感器也逐漸演變成為汽車傳感器的主要部件。 其中MEMS的六軸慣性傳感器。它主要由三個...

工業(yè)4.0時代，工業(yè)機(jī)器人在生產(chǎn)線上承擔(dān)著精密制造任務(wù)，慣性導(dǎo)航賦予它們超準(zhǔn)確操作能力。在汽車發(fā)動機(jī)裝配車間，機(jī)器人需將微小零部件精確安裝到位，一絲差錯都可能導(dǎo)致發(fā)動機(jī)故障。慣性導(dǎo)航系統(tǒng)安裝在機(jī)器人關(guān)節(jié)部位，實(shí)時感知其運(yùn)動姿態(tài)與速度，配合先進(jìn)的控制系統(tǒng)，當(dāng)機(jī)器...

MEMS加速度計(jì)是MEMS領(lǐng)域較早開始研究的傳感器之一。經(jīng)過多年的發(fā)展，MEMS加速度計(jì)的設(shè)計(jì)和加工技術(shù)已經(jīng)日趨成熟。 它的工作原理就是靠MEMS中可移動部分的慣性。由于中間電容板的質(zhì)量很大，而且它是一種懸臂構(gòu)造，當(dāng)速度變化或者加速度達(dá)到足夠大時，它所受到的慣...

由于陀螺儀輸出的角速度是瞬時量，而角速度在姿態(tài)平衡上是不能直接使用的，需要角速度與時間積分計(jì)算角度，由此得到的角度變化量與初始角度相加，就得到目標(biāo)角度，其中積分時間Dt越小，輸出角度就越精確，但陀螺儀的原理決定了它的測量基準(zhǔn)是自身，并沒有系統(tǒng)外的參照物，加上D...

為了得到飛行器的位置數(shù)據(jù)，須對慣性導(dǎo)航系統(tǒng)每個測量通道的輸出積分。陀螺儀的漂移將使測角誤差隨時間成正比地增大，而加速度計(jì)的常值誤差又將引起與時間平方成正比的位置誤差。這是一種發(fā)散的誤差（隨時間不斷增大），可通過組成舒拉回路、陀螺羅盤回路和傅科回路 3個負(fù)反饋回...

無人機(jī)編隊(duì)飛行，恰似一場空中的華麗“舞蹈”，要求成員間準(zhǔn)確協(xié)同，而光纖陀螺儀正是這場表演的關(guān)鍵“指揮家”。各無人機(jī)搭載的光纖陀螺儀實(shí)時反饋?zhàn)陨碜藨B(tài)與角速度，飛行控制系統(tǒng)依此精細(xì)調(diào)整，仿若為每架無人機(jī)裝上準(zhǔn)確的“舞蹈鞋”，確保編隊(duì)在空中整齊劃一地變換隊(duì)形，無論是...

傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機(jī)械式的陀螺儀，機(jī)械式的陀螺儀對工藝結(jié)構(gòu)的要求很高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它的精度受到了很多方面的制約。自從上個世紀(jì)七十年代以來，現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個全新的階段。 現(xiàn)代光纖陀螺儀是一種能夠精確地確定運(yùn)動物體方位的儀器，它是現(xiàn)代航空，航海，...

工業(yè)自動化生產(chǎn)線中，機(jī)器人準(zhǔn)確作業(yè)對生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。光纖陀螺儀為機(jī)器人賦予了優(yōu)越的姿態(tài)感知能力，使其在搬運(yùn)、裝配、焊接等復(fù)雜任務(wù)中，能夠?qū)崟r掌握自身姿態(tài)變化，快速調(diào)整動作精度。例如汽車制造車間，安裝了光纖陀螺儀的機(jī)械臂可精確完成零部件的高精度裝配，...

在汽車自動駕駛這片充滿無限可能的新興領(lǐng)域，光纖陀螺儀被寄予厚望，仿若一顆冉冉升起的新星。它宛如車輛的“第六感”，能實(shí)時感知車輛姿態(tài)的每一絲變化，當(dāng)車輛高速轉(zhuǎn)彎如疾風(fēng)掠過彎道、緊急避讓似閃電避開危險(xiǎn)時，為自動駕駛系統(tǒng)提供準(zhǔn)確無誤的橫擺角速度數(shù)據(jù)。相較于傳統(tǒng)車載傳...

可靠性，堪稱光纖陀螺儀的生命線，一絲一毫都不容懈怠。嚴(yán)苛的測試流程仿若一場漫長而殘酷的“馬拉松”，貫穿研發(fā)、生產(chǎn)全程。高溫高濕、低溫、振動、沖擊等環(huán)境模擬試驗(yàn)，如同將其置身于各種“煉獄”，檢驗(yàn)其耐受極限；連續(xù)運(yùn)行數(shù)千小時的壽命測試，仿若一場時間的長跑，考驗(yàn)其持...

導(dǎo)彈的精確打擊離不開光纖陀螺儀?，F(xiàn)代斗爭要求導(dǎo)彈具備極高命中精度，光纖陀螺儀以其小巧輕便事的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢，輕松嵌入導(dǎo)彈內(nèi)部。從導(dǎo)彈發(fā)射升空的瞬間起，它就持續(xù)監(jiān)測導(dǎo)彈飛行姿態(tài)，無論是穿越氣流多變的大氣層，還是應(yīng)對敵方電子干擾，都能準(zhǔn)確提供角速度信息，讓導(dǎo)彈的飛行軌跡...

全球光纖陀螺儀市場仿若一片波濤洶涌的“競技海洋”，競爭激烈得讓人目不暇接。歐美老牌企業(yè)憑借深厚技術(shù)積累，仿若擁有堅(jiān)固的“戰(zhàn)艦”，再加上訂單的強(qiáng)力支撐，在航天應(yīng)用這片“深海區(qū)域”占據(jù)優(yōu)勢；日本企業(yè)精于小型化、民用化產(chǎn)品開發(fā)，仿若靈動的“快艇”，搶占智能交通等細(xì)分...

光纖陀螺由光源、探測器、耦合器、Y 波導(dǎo)、光纖環(huán)組件、光信息處理電路等部分構(gòu)成。光纖環(huán)的功能是傳輸正、反方向傳播的光信號，并形成正、反方向光信號的光程差。除光纖環(huán)外，光纖陀螺的其他組成部分主要承擔(dān)發(fā)出光源、傳輸光信號、光信號相位調(diào)制和光電信號轉(zhuǎn)換等功能，并不直...