惯性技术年展望

惯性技术2000年展望惯性平台系统技术的发展国外平台拉术的发展惯性平台技术的发展．主要始于第二次世界大战之后。平音系统自它诞生之日起到目Il玎，国外已先后研制成功井实际应用的主要平台乐缱有气浮陀螺平台系统、挠性陀螺平白系统和液浮陀螺平台系统等3种。气浮陀螺平台系统主墼应用于美国50～60年代的红石、丘辟特．潘辨I等战术导弹和土星运载火箭。挠性陀螺平台乐统主_婴应用于燕圃的航天飞机告型号(1981年以后)和萎囤海军的三叉饿I(1979i1--)三卫戟l(1989年)战略导辨L、战斧巡航导弹和大蓐}的军用飞机．渡浮陀螺平台乐统-￡要应用于燕国的北极星(1964年)、人力冲(1963年)．MXfl989年)。体街(1992年)战略导弹．还朽阿波罗飞船等}俄罗斯的SS一24．Ss25战略导弹；日本的HI运藏火箭；欧洲的阿里安运拽火箭肆．液浮陀螺平台从50年代到oo年代．国外一直在高柏J竖战略导弹上使ni．挠性陀螺属巾尊辅废．但结构简 m．成率低．所咀．70年代以米．在傩婴中婶辅度平台系统的场合．许多运载嚣选Jl}丁挠性陀螺平台．羹圄海军的三置幢导弹虽然精度婴求税高．却也选厢丁挠性陀螺，r台．盖健原因足兄外果t玎T艰兜修芷手段。因此可以}免．I目外臼50年代“米．-F台技术的发腱．螭本t形成r阿兼皇婴逢径．一条址成用液浮陀螺-r台乐统的纯惯性途径；，j一条魁应月j挠性陀螺平台加鼾Ⅱ助修正}段的纽台途径．国内平台拉术羞展闻内平台挂术拉腱越份，j阿外类似．但在时州和水牛上约精后丁十条年．绝々为止．嘲内从一#铲台技术研究的晰多研兜所已先后研制成功井投八成用的平台系统有’tti-陀螺甲白系统．挠性陀螺平白采统和液浮陀螺平臼系统．虽然鲲台导航技术的研究方必丰业，但毋1日舸蔓，止．实际投入应JH的部昼纯惯性平台系统．IjI『儿．j：主三仲乎臼系统的发艟和应川至少迁将持续到本地纪术．惯性捷联系统技术的发展国外擅联技术的发展地联技术的熊J正比-r白技术型晚一蝗。5060年代橱f理砣挪索与r程·Ⅱ行性噎证阶陉．70‘¨℃仆始堤步。I：氍崔Ⅲ化．107{年盖嘲DEL"I^火衙采川徙联牲术玻料E{r成功．当阿被罗一】3以-甲f}乐缆小耻战障竹情况F．作为蔷份们挫联系统盹诧成成急返刚任妊．兜分挂尔持联北术帕q二命力．I)EI．r^火箭卅阿做爹髓月舱所m的札}JI】c乐绒均秉H』坼臼山艘渡浮陀姆．怛促进蜘联技术m建发腥帕主璎IH鼾趾70年初低啦枣，小非倒舯挠刊陀螺牲术帕破犬兜艟椰70年术街处删嚣技术的『盈髂发艇．80{F代Jf蜘地嚷技术进入丁戌，H垃腰和批艟使川阶段．戌杠羔，陆．丝箨lq的公州B和f制出梧种碾刚挠竹跎螺帕系列化地联茉境产舳·仆岜『把功地Ⅲ廿：凳1日船¨卉呼一，卅E埘．伽年1』噼}pm·埘窳寥的池术钟弹和坼JⅡt机J：。此外．1司外许多挫联采规留GPS眦台他J『J．蚀释航q删译眼缆的精度丛刊俳常商的承，r．且lI；!；艇联披术岫尢地樱澄肫担大靴膻J．毗小】‘挠性陀螺的经腔．1I}i70年代巾删·种个抽概忠的，fJ建牢犯蠊拥一撤光陀螺聊呲．m此JF始r1口f性娃术枷地的一场大革命，即同卷惯性仪-裘对传坑机械转于式陀螺仪表的革命。目凹．国外原有挠性陀螺捷联系统主宰的市场．现在已有很大的份额让给丁激光陀螺挺联系统．国内捷联技术的发最国内捷联技术的发屉约比国外晚5～lo年．但发屉是非常迅建的。我们紧紧跟踪国外先进拄术．70年代完成可行性研究和挠性仪表韧样研制．肋年代完成工程化，现已_i生八丁实用与批量生产阶段．井在多个璎号上获得成功应用．目前正在开展多裘冗泉捷联系统、新型光学陀螺捷联泉坑、挫联／GPS组合系统婶多种新型挫联系统技术的研究．惯性仪表技术的发展惯性仪：起技术发屉是推动平台系统，捷联系统技术发展的基础。从50年代至今．圆内外研制成功井投人使用的惯性但j52种类非常之多，主竖的陀螺有气浮陀蟓、挠性陀螺、静电陀螺、蔽浮陀螺、激光陀螺、二}球谐振陀螺、光纤陀螺、徽堙!硅陀螺等。苴中前四种腮于传统的机槭转予陀螺．它们已在各行业的惯导采统中状甜广泛应用．后四种屉同态新型陀螺，也获得丁一定的应用。激光陀螺挫联采统已成为当前国外航空惯导的主流．并在航天领域也受到关注并获得应用．在婴求中等靴度的场合．挠性陀蝶干¨石英挠性加速度计比传统的液浮陀螂的被殍加速度计体稷小，成本低、可黼性高．蜓有发J攫与应用1j{『景；但从总的发屉趋势来看．挠性仪表可艟H妊从传统机械仪寝向圈卷仪表过渡的产品。宴际』：光学陀螺时机槭转子陀螺的取代过程国外已经开始丁．日本】994年成功发射的H--运载止箭．就采用了激光陀螺挫联采统；政洲航天局也佚定采用激光陀螺捷联乐统来取代瓜米的渡淳陀螺平台系统；盟圆航天局也正在苛虑将航天飞机中的挠性陀螺用光学陀螺束代许井自B之以GPS．当70年代中期．澈光陀螺开始进八惯导市场时．光纤陀螺也在夔同问世．髓莉光纤通讯和；15成光学技术的瘦屉．光纤陀螺在技术与物质蘼础上比蠹光陀螺型有发展曲录。芟网：f；『荚专窑预测．到2000‘F，光纤陀螺将占领报犬份辆的激光跎螺和机械陀螂市场．总比侧超垃50％。此外．80t11代必起的傲塑硅陀螺和加建度计．在90年代已打正式产品问II}．根据80～90年代曲惯性仪，＆性术舡腮船铮米预测．到2000_fg-．光纤陀螺和散型硅加迎座计以及它ffJm成的徙联东统-dI r体飘小、J垃丰低、可辅性好等优点．除了离辅J韭嘤求的运蘸器应坩外．将成为军，民两十应朋领域新一代帕主导仪表与系统．惯性技术的应用发展M州‘砍大峨耵30当年棚性桂术的熊肫所氍．倒 rI：倥嚣的席JtI挑·¨拒航天、航咆、航海和军川翎城．f々咣帕眦槭转f倥农’j，rfJ采缆姓术艇尔．进价高．脞盹川惭域小舣fljJ冲．似从70年代阡蝓．阿将小哪低眦半仪^．忡蛳侥rI-仪^．光学仪表．琳喂耐。仪^的诞，Lf”性联托术帕成熟垃燧．惯性技术的应用例城巳遥班向地州1辆坤航．人地删胍．汕蚌删辫锋糍域撕艘．”外．柚：地震删舭，航堆栅肜，帆器凡符_多_疗I而世打。迎的心川．础料馓’H『目．St啦性仪＆的扯艟和』赴熟．似汁n-2000{I：^一“．悯rI：技术的心J}I垭台进入刹^1·1：姐．噬芎，器械．席慷啦播．肫辆儿帆巩儿锋蚺夫的吣川m场．徐强夏刚王巍i支国外60～70年代的火箭、导弹．飞机和舰艇的制导与导航方式都由纯惯性的平台系统主宰着．但随着70年代术开始以液浮陀螺为代表的浮子式陀螺精度接近饱和巾体积、低成本的挠性旺裘和光学仪表以盈捷联系统的兴起；惯性技术的发屉与应用有阿条可供选择的道路。羹国选掸了两条道路井举的连径。一条路是研制更高精度的淖坤平台．它鲢空军的陆基洲际MX导弹的由中精度从民兵I的180米摊高了120朱；男一条路是采用组合制导方案，用挠性陀螺平台加壁光跛感器．它使海军的三叉挑l海基洲际导弹命中精度也达到丁120米，但MX导弹的成本大约是三卫救I导弹的两倍．这一典哩{例子说明了组含导航的生命力。近年来，羹、便、西欧等国对卫生导航技术越来越皿视．英目的全球定位采坑(GPS)在各种航天运薮嚣-导弹和飞机的导肮中获得了应用。惯导与GPS组合的应用方式成丁国际上导航技术的主施．尤其是海湾战争后，羹闻几平在所有军用飞机、战术导弹、巡航导弹中增加丁GPS技术．·惯性技术发展的总趋势从现在到2000年左甫．惯性技术笈屉的总趋势可归纳如下：(1)在循受精度自主导航与铡导的场合．以藏浮陀螺为代裘的{IL槭转千陀螺及所组成的平台系统．国外已达发艘顶峰，而应用还将持续下击；国内则将继续靛胜并应用下去．(2)在需要中低精度的场台．原来由平台采坑主串的市场．在嘲外已经大部分被捷联系统所取代．闻内也疗这方．面的趋诗．而且这个势头将进一步瓮腱下去．‘3)传统曲机械式惯性仪表正在被新喂和散卿的周薛惯性但是所取心．这些新型和徽删的惯性仪寝的典1其代戒楚光学仪表和硅仪表，进十取代越蟹也将进一班发艘下击。(4)原米主要啊_1I航天、航空、皖海和军事目的的惯性技术．甜肴捷联技术和新烈、澈喇低成奉惯性仪寝的发艘．将进步{奎进到包括太地渊埘I．石油勘探、汽车【业．眠拧器械等民JfI领域．(5)蟓米以纯惯性为1三的导航与棚导技术．出自经济和技术发腱两宵l缸的哥虑．将谨啦迮向多仲方式帕瓤爵廿肮0删导技术以捷弭型崭帅敕贽比．硅中惯性加卫艟导航的虮台打式址电溅．橄船l述发胜趋将．2000年前我们矬腱惯性技术的途径啦谖是，(11尽恍!趄叫|…宅的人力与时力．蹇酸高辅虚淮捍陀螺甲台技术．为北ffl高精度自事婶魄与耕导曲运藏器应川煎定箍础；【2'抓觜健联采缱技术呵新!i{嘲惑仪表技术的发瞄．在蹴-町鞯、小’mfE、低成乖l：1：功失，把惯性技术推Jl鲫l蜓J-泛帕堆畦融川翎域·(3)积极撵索，{：掌掘以惯肆／GPS为耋的组合导航枝术，提高婷航产牖的嫂衢比，为夸后我厦棚有自己舸GPS仆仝而发腱拽们的译肮事业．赶衄世拜先进水平"F扎实的技术基础．■

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