光纤陀螺仪是指可精准确定运动物体方位的仪器，属于惯性导航仪器的一类。它可以提供高精度、低延迟的角速度数据，并可以非常准确地检测轴承的旋转情况。具有准确度高、结构紧凑、抗干扰能力强等优点，可用于航空、航天、机械、海洋、军事等领域。

一、光纤陀螺仪市场需求空间广阔

光纤陀螺仪种类较为多样，根据工作原理不同，其可分为谐振式光纤陀螺仪（I-FOG）、干涉型光纤陀螺仪（R-FOG）、受激布里渊散射光纤陀螺仪（B-FOG）等；根据结构不同，其可分为单轴与多轴光纤陀螺仪；根据电信号处理方式不同，其可分为开环与闭环光纤陀螺仪两大类。

与传统机械陀螺仪相比，光纤陀螺仪具有抗冲击性能强、启动时间短、使用寿命长、输出信号稳定、动态范围宽、结构简单、尺寸小、重量轻等特点；与激光陀螺仪相比，其具有成本低、体积小、重量轻、可靠性高、可制造性优、检测灵敏度高等特点。在光纤陀螺仪优势不断凸显背景下，其应用领域不断扩展，目前已在军事及民用领域广泛应用。

在军事领域，光纤陀螺仪主要用于坦克、潜艇、装甲车等军用设备的定位、定向、导航等场景，发挥着保证武器自动导航、精准制导等功能的正常运行作用，目前光纤陀螺仪已成为国内军用导航装备市场的主流传感器；在民用领域，光纤陀螺仪主要用于高端无人机飞行控制、轨道交通设备振动传感、航空移动测绘、无人驾驶车辆导航控制、石油矿物勘察等场景，当前其市场渗透率正不断提升。

目前我国光纤陀螺仪市场正处于从军事领域向民用领域加速转变的过程，在此背景下，光纤陀螺仪应用场景正不断扩展，行业发展潜力巨大。根据《2023-2027年中国光纤陀螺仪行业市场行情监测及未来发展前景研究报告》显示，2022年我国光纤陀螺仪需求规模已达52.4亿元，同比增长12.7%。

二、光纤陀螺仪技术取得重大突破

近日，中国光纤陀螺仪技术取得重大突破，成功研发出了硅基光子集成芯片光纤陀螺仪。这将使我国精确制导武器的制造成本大为降低，并能提高导弹的打击精度。

2月28日，中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所高级工程师毛玉政领导的研究团队在《中国惯性技术学报》发表了一篇名为《硅基光子集成芯片光纤陀螺》的学术论文，能在目前国内全自主可控的深紫外光刻机技术下。加工生产一种工艺实现相对简单、可快速工程化的硅基光子集成芯片光纤陀螺设计方案，这种方案能显著降低生产成本，并能将光纤陀螺仪做成芯片，这将大大提高光纤陀螺仪的生产效率，并大幅降低生产成本。

这项技术的突破，对我国意义重大，将摆脱传统机械和电子陀螺仪设计复杂，体积庞大、制导精度差、抗干扰能力弱等缺点。在西方发达国家对我国严密技术封锁的情况下，自主可控地将先进的硅基光子集成芯片光纤陀螺仪生产出来，这将大大降低我国精确制导武器的生产成本，相信中国掌握这样的技术后。很快精确制导武器将白菜化。同时这项光纤陀螺仪技术除了在军用武器技术上应用之外，在民用领域的应用空间也十分广泛。它将对我国民用航空，以及各类自动驾驶，智能机器人等领域带来技术提升，在国际竞争中占据有利地位。

三、光纤陀螺的基本结构

光纤陀螺的基本结构由三部分组成：光源、光传感器和陀螺机构。

光源是光纤陀螺的核心部分，用于发射光束，可以是半导体激光器、红外线激光器、可见光激光器等，能够提供强度足够的光线，从而实现陀螺转动的目的。

光传感器是用于检测光线反射和数据采集的传感器，根据光线反射的强度可以实现陀螺的自动调节和实时监测，其中可以包括接收器、光电二极管、光敏电阻等。

陀螺机构是光纤陀螺的最重要部分，用于实现光线反射对陀螺转动的控制，通常是一个可以调节转动方向和角速度的机构，可以由电机、舵机、步进电机等构成。

四、光纤陀螺的工作原理

光纤陀螺工作原理本质上利用光学原理来检测角速度。它将光纤绕成一个线圈，并将其固定在一个回转的载体上，当载体旋转时，光纤将绕线圈旋转，从而形成光纤陀螺效应。

光纤陀螺的工作原理是，当载体旋转时，光纤会因为绕线圈旋转而产生应力，这会引起光纤内部的变化，从而改变光纤的折射率。当折射率发生变化时，光纤内部会产生一种弹性变形现象，从而形成一种特殊的电磁效应，从而产生一种电信号。根据这种电信号的大小，可以确定载体的角速度。

五、光纤陀螺的未来发展应用

光纤陀螺的未来发展将是非常有前途的。随着技术的发展，光纤陀螺将会更加功能强大。未来，它将用于更多的应用，其中包括：

1、智能机器人：光纤陀螺可以帮助机器人进行更精确的移动，以及更快速的收集环境信息。这将使机器人更快速地执行更加复杂的任务，从而更好地为人类服务。

2、自动驾驶：光纤陀螺能够实现自动驾驶技术，它能够更准确地记录车辆的位置，并且准确地完成车辆的路径规划。它能够帮助车辆更准确地执行路径，从而减少事故发生的可能性。

3、航空航天：光纤陀螺也可用于航空航天领域，可以帮助宇宙飞行器更准确地完成定位和导航。它可以帮助飞行器更加精确地控制飞行路径，从而最大限度地提高飞行的安全性。

总之，随着技术的发展，光纤陀螺未来的发展前景非常光明。它将为人类提供更准确、更快速的服务，改善人们的生活质量。

文章来源： 新思界网，华强电子网，畅所易言