IMU_惯性测量单元的主要技术种类

1、陀螺仪表技术

陀螺仪以下简称陀螺，是测量旋转角速度的惯量测量设备。其主要的技术有：转子陀螺技术、光学陀螺技术、振动陀螺技术和新型陀螺技术。

1.1、转子陀螺技术

国外的单轴液浮陀螺精度已达0.001°/h(1个标准差)，采用钹材料浮子后可优于0.0005°/h(1个标准差)，高精度液浮陀螺主要用于远程导弹、军用飞机、舰船和潜艇导航系统中，中精度液浮陀螺则在平台罗经、导弹、飞船及卫星中得到应用；国外还发展了三浮陀螺并应用与战略武器和航天领域，如美国远程导弹制导用浮球平台系统中三浮陀螺的精度优于1.5x1.0e-5/h(一个标准差)。静电陀螺是工人的精度最高的转子陀螺，典型精度一般在1.0e-4~1.0e-5/h(1个标准差)水平，目前主要用于潜艇等高精度军用领域。

1.2、光学陀螺技术

1975年，美国Honeywell公司研制出机械抖动偏频激光陀螺，激光捷联惯性导航系统真正进入了实用阶段，之后美国又研制出了无机械抖动的四频差动激光陀螺。激光陀螺良好的标度因数精度及综合环境适应性能，使其在飞机、火箭等许多领域得到普遍应用，开始了对转子式陀螺的替代。1996年后，全固态结构、全数字、低功耗的光纤陀螺在国外进入工程应用阶段，至今已趋于成熟，覆盖了高、中、低精度范围，并在海陆空天各领域获得应用，高精度产品的精度可达到0.001°/h(1个标准差)的水平，尤其在空间飞行器、舰船等领域有独特应用优势，在新研制的惯性系统中日益得到广泛采用。光子晶体光纤和聚合物材料等新材料，新技术的应用正在推动光纤陀螺不断向高进度、小型化方向发展。光纤陀螺已成为更新换代的新一代主流陀螺仪表。

1.3、振动陀螺技术

20实际80年代，美国Delco公司研发出了半球谐振陀螺，它具有质量轻、紧凑、寿命长等优点，但对材料及精度加工方面要求较高，目前在国外航天领域有少量应用。基于MEMS工艺的振动陀螺一般可分为石英音叉陀螺和硅微机械陀螺。国外自1990年开始生产石英音叉陀螺，目前可批量生产，硅微机械面振动式MEMS陀螺经补偿后性能已达到1~10°/h(1标准差)，允许的环境温度可达到-40 到 85摄氏度，并可承受强冲击。BAE公司研制的谐振环式MEMS陀螺性能已达到2°/h(1标准差)。2010年4月，由3个硅MEMS陀螺构成的速率传感器组合SiReus首次在欧空局极地冰层探测卫星上作为姿态测量装置得到成功应用，精度达到10 - 20/h(3标准差)，国外硅MEMS陀螺在战术武器中，低精度领域已有批量应用。

1.4、新型陀螺技术