Descripción general del desarrollo de giroscopios micromecánicos
Según la literatura nacional de los últimos años, los giroscopios utilizados actualmente en la investigación de aplicaciones de navegación inercial de mi país se pueden dividir aproximadamente en tres categorías según su estructura: giroscopios mecánicos, giroscopios ópticos y giroscopios micromecánicos. El giroscopio mecánico se refiere a un sensor de ángulo que utiliza la estabilidad del eje de rotación de un rotor de alta velocidad para medir la orientación correcta del portador. Desde que se utilizó por primera vez en girocompáss orientados hacia el norte a bordo en 1910, la gente ha explorado muchos tipos de giroscopios mecánicos flotantes, giros sintonizados dinámicamente y giros electrostáticos que son tres giroscopios de rotor de cuerpo rígido técnicamente maduros con una precisión de 10E-6. grados./hora ~ rango 10E-4 grados/hora, alcanzando el alto nivel técnico en el campo de los instrumentos de precisión. En 1965, la Universidad Tsinghua de mi país comenzó a desarrollar giroscopios electrostáticos, y el contexto de su aplicación era "INS marino de alta precisión". De 1967 a 1990, la Universidad de Tsinghua, la Fábrica de Instrumentos de Navegación de Changzhou, la Universidad Jiao Tong de Shanghai y otras desarrollaron conjuntamente un prototipo de ingeniería de un giroscopio electrostático. Su error de deriva de polarización cero era inferior a 0,5°/h y su error de deriva aleatoria era menor. de 0,001°/h China, Estados Unidos y Rusia están empatados para convertirse en el país que domina la tecnología de giroscopio electrostático en el mundo. Con el desarrollo de la tecnología optoelectrónica, han surgido los giroscopios láser y los giroscopios de fibra óptica. En comparación con los giroscopios láser, los giroscopios de fibra óptica tienen un costo menor y son más adecuados para la producción en masa. La investigación sobre giroscopios de fibra óptica en mi país comenzó tarde, pero ha logrado muchos resultados gratificantes. La Corporación de Industria y Ciencia Aeroespacial, la Corporación de Ciencia y Tecnología Aeroespacial, la Universidad de Zhejiang, la Universidad Jiaotong del Norte, la Universidad de Beihang y otras unidades han llevado a cabo sucesivamente investigaciones sobre giroscopios de fibra óptica. Según la información actualmente disponible, la precisión de los giroscopios de fibra óptica nacionales ha alcanzado los requisitos de precisión media y baja de los sistemas de navegación inercial, y algunas tecnologías incluso han alcanzado el nivel de productos extranjeros similares. Desde el siglo XX, gracias al desarrollo de la tecnología electrónica y la tecnología de micromecanizado, los giroscopios microelectromecánicos se han convertido en una realidad. Desde la década de 1990, los giroscopios microelectromecánicos se han utilizado ampliamente en productos civiles y algunos se utilizan en productos de navegación inercial de baja precisión. La investigación sobre giroscopios microelectromecánicos en nuestro país comenzó en 1989, y ahora hemos desarrollado motores electrostáticos con un tamaño de cientos de micrones y motores piezoeléctricos con un tamaño de 3 mm. El grupo de investigación y enseñanza de navegación y control de la Universidad de Tsinghua tiene una tecnología de giroscopio muy madura y ha dominado la tecnología de giroscopio de guía de ondas óptica y micromecánica. Ahora ha fabricado un prototipo de giroscopio en miniatura y ha obtenido algunos datos. El Centro de Investigación Científica del Departamento de Instrumentos y Maquinaria de Precisión de la Universidad del Sureste también continúa realizando investigación y desarrollo sobre componentes clave, giroscopios micromecánicos y nuevos dispositivos inerciales y sistemas de navegación integrados con GPS para satisfacer las necesidades del mercado de doble uso. En resumen, con el desarrollo de la ciencia y la tecnología, en comparación con el alto costo de los giroscopios electrostáticos, la precisión de los giroscopios de fibra óptica y los giroscopios micromecánicos de menor costo es cada vez mayor, que es la tendencia general de desarrollo de la tecnología de giroscopios en el futuro. .