激光陀螺，是一種無質(zhì)量的光學(xué)陀螺儀。利用環(huán)形激光器在慣性空間轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)正反兩束光隨轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生頻率差的效應(yīng)，來測量敏感物體相對于慣性空間的角速度或轉(zhuǎn)角。

組成結(jié)構(gòu)

組成激光陀螺的基本元器件有氦氖激光器，全反射鏡，半透半反射鏡。

激光陀螺沒有旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子部件，沒有角動(dòng)量，也不需要方向環(huán)框架，框架伺服機(jī)構(gòu)，旋轉(zhuǎn)軸承，導(dǎo)電環(huán)及力矩器和角度傳感器等活動(dòng)部件，結(jié)構(gòu)簡單，工作壽命長，維修方便，可靠性高，2014年激光陀螺的平均無故障工作時(shí)間已達(dá)到九萬小時(shí)以上。

激光陀螺沒有活動(dòng)部件，不存在質(zhì)量不平衡問題，所以對載體的震動(dòng)及沖擊加速度都不敏感，對重力加速度的敏感度也可忽略不計(jì)，因而無需不平衡補(bǔ)償系統(tǒng)，輸出信號(hào)沒有交叉耦合項(xiàng)，精度高，偏值小于0.001度每小時(shí)，隨機(jī)漂移小于0.001度每小時(shí)，長期精度穩(wěn)定性好，在9年內(nèi)輸出沒有任何變化，重復(fù)性極好。

激光陀螺沒有精密零件，組成陀螺的零件品種和數(shù)量少，機(jī)械加工較少，易于批量生產(chǎn)和自動(dòng)化生產(chǎn)，成本是常規(guī)陀螺的三分之一左右。

3個(gè)激光陀螺和3個(gè)加速度計(jì)組成一套導(dǎo)航系統(tǒng)。物體運(yùn)動(dòng)時(shí)根據(jù)不同激光束的變化，就能精確感知物體空間坐標(biāo)。用它給武器平臺(tái)導(dǎo)航，能讓戰(zhàn)機(jī)突防能力更強(qiáng)、艦船跑得更遠(yuǎn)、導(dǎo)彈打得更準(zhǔn)。在沒有衛(wèi)星導(dǎo)航的情況下，同樣能精確打擊目標(biāo)。激光陀螺集光、機(jī)、電、算等尖端科技于一身。

2主要特點(diǎn)

激光陀螺，沒有機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)部件的摩擦引起的誤差，角位移測量精度高，被測角速度范圍大。需采用膨脹系數(shù)低的材料，需采用熱補(bǔ)償措施。

激光陀螺的動(dòng)態(tài)范圍很寬，測得速率為±1500度每秒，最小敏感角速度小于±0.001度每小時(shí)一下，分辨率為/弧度秒數(shù)量級，用固有的數(shù)字增量輸出載體的角度和角速度信息，無需精密的模數(shù)轉(zhuǎn)換器，很容易轉(zhuǎn)換成數(shù)字形式，方便與計(jì)算機(jī)接口，適合捷聯(lián)式系統(tǒng)使用。

激光陀螺的工作溫度范圍很寬（從-55℃~﹢95℃），無需加溫，啟動(dòng)過程時(shí)間短，系統(tǒng)反應(yīng)時(shí)間快，接通電源零點(diǎn)幾秒就可以投入正常工作。達(dá)到0.5度每小時(shí)的精度，只需50毫秒時(shí)間，對武器系統(tǒng)的制導(dǎo)來說，是十分寶貴的。

3工作原理

激光陀螺的工作原理為：在閉合光路中，由同一光源發(fā)出的沿順時(shí)針方向和反時(shí)針方向傳輸?shù)膬墒�光發(fā)生干涉，利用檢測相位差或干涉條紋的變化，可以測出閉合光路旋轉(zhuǎn)角速度。激光陀螺儀的基本元件是環(huán)形激光器，

4應(yīng)用領(lǐng)域

激光陀螺集光、機(jī)、電、算等尖端科技于一身。廣泛覆蓋陸海空天多個(gè)領(lǐng)域。激光陀螺是衡量一個(gè)國家光學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。在航海方面，作為導(dǎo)航儀器，激光陀螺導(dǎo)航系統(tǒng)是當(dāng)今美國海軍水面艦船和潛艇的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。此外，2014年大多數(shù)發(fā)達(dá)國家的軍用和民用飛機(jī)也都采用了激光陀螺慣導(dǎo)系統(tǒng)。

5中國發(fā)展

經(jīng)過國防科技大學(xué)43年的艱苦攻關(guān)，中國成為世界上第四個(gè)能獨(dú)立研制激光陀螺的國家。
　 從1971年，中國國防大學(xué)開始激光陀螺的研究工作，以高伯龍?jiān)菏繛槭椎睦弦惠吋す馔勇菅芯繄F(tuán)隊(duì)成員克服重重困難。經(jīng)過兩代人40余年的努力，2014年已經(jīng)構(gòu)建了具有獨(dú)立知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高水平激光陀螺全閉環(huán)研發(fā)體系，研發(fā)與應(yīng)用水平達(dá)到了國際先進(jìn)、國內(nèi)領(lǐng)先水平。

從1999年開始，國防科技大學(xué)光電科學(xué)與工程學(xué)院先后向中國航天科工集團(tuán)和中國航天科技集團(tuán)下屬研究院轉(zhuǎn)讓了某型激光陀螺生產(chǎn)線技術(shù)，激光陀螺研究所張斌教授告訴記者，獲得轉(zhuǎn)讓生產(chǎn)線的企業(yè)，技術(shù)工人全部經(jīng)過國防科大半年以上的培訓(xùn)。在生產(chǎn)過程中，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)配套企業(yè)的光學(xué)加工水平不斷得到改進(jìn)、提高。

   高伯龍對理論問題始終秉持立足于自己獨(dú)立思考的嚴(yán)肅態(tài)度和嚴(yán)謹(jǐn)學(xué)風(fēng)，從不迷信盲從國外的結(jié)論。在前所提及的“四頻”與“二頻”之爭中，反對“四頻”者依據(jù)的主要是美國公司下馬“四頻”的信息。但高伯龍經(jīng)過深入研究，得出美國之所以下馬“四頻”，乃是其“四頻”方案犯了原理上的錯(cuò)誤，導(dǎo)致遲遲未獲進(jìn)展，而并非說明此路不通。美國公司后又重新上馬“四頻”，也印證了高伯龍所持堅(jiān)持“四頻”研究的主張的正確。

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2014-0829