MEMS 陀螺儀

陀螺儀的發展歷史

最早的陀螺儀是根據牛頓的經典力學原理，利用高速旋轉的陀螺儀轉子來測量和計算運動載體的旋轉角速率。經過一百多年的發展，人們根據不同的測量原理，研制出了測量精度不同的各種陀螺儀。根據不同的測量原理和發明，慣性技術的發展通常分為四代:

第一代:以牛頓經典力學原理為基礎，典型代表為靜電陀螺儀和動態調諧陀螺儀

第二代:以薩格納克效應為基礎，以激光陀螺和光纖陀螺為典型代表

第三代:基于科里奧利振動效應和微納加工技術，典型代表為半球形諧振陀螺儀和MEMS陀螺儀

第四代:基于現代量子力學技術，典型代表是核磁共振陀螺儀和原子干涉陀螺儀

MEMS陀螺儀的應用

MEMS陀螺儀是第三代陀螺儀的代表，MEMS隨著微機械電子系統(MEMS)等學科的興起，又基于科里奧利振動效應和微納加工技術，MEMS陀螺儀開始出現。ER-MG2-50/100作為MEMS陀螺儀中的高精度陀螺儀，具有體積小、重量輕、環境適應性強、價格低廉、便于批量生產等特點，解決了第一代和第二代陀螺儀體積質量大、成本高的缺點，精度和穩定性不斷提高。它在陀螺儀市場占有重要地位，率先在汽車和消費電子領域得到大量應用。隨著性能的進一步提高，MEMS陀螺儀的應用也已擴展到工業、航空航天等領域，使其在慣性系統應用領域得到極大拓展。

MEMS陀螺儀的應用領域

①無人系統

無人系統是具有一定自治和自我治理能力的無人控制系統，是人工智能、機器人技術與實時控制和決策系統相結合，通過使用慣性裝置和敏捷慣導技術，ER-MG2-300/400可以為無人系統提供準確的速度、位置和姿態信息。從而實現精確的導航定位和姿態控制。無人系統包括無人機、無人車、無人船、無人潛航器、機器人等多種無人平臺，其中無人機應用最為廣泛。

②測繪

隨著衛星導航定位系統平臺、現代測繪參考系統基礎設施、航天遙感影像快速采集平臺、先進野外測繪技術裝備、地理信息數據處理技術與裝備、地理信息數據交換與傳輸服務網絡等測繪裝備體系建設的完成，測繪行業已進入信息化測繪階段。ER-MG2-50/100是信息測繪系統的重要支撐。除了傳統的測繪數據外，其他現代測繪方法都需要飛行控制系統或基于高精度慣性測量單元的光學穩定系統的支持，以便于獲取飛行器動態過程中的清晰圖像。

③資源勘探

在資源勘探中，主要用于測量井眼軌跡和鉆頭的實際位置，以保證井深達到預定位置。隨著石油資源勘探開發的日益復雜，對精度更高、性能更可靠的石油傾角儀提出了更高的要求。慣性技術的應用可以滿足這一需求。利用高精度、高分辨率的ER-MG2-300/400，在鉆井過程中精確測量斜角、方位角、工具面角等工程參數，實現井眼軌跡和鉆頭位置的實時監測。

④交流——動態

運動通信是指通過天線基座對天線進行動態調整，使平臺與通信衛星保持相對穩定的狀態，從而保證通信質量。移動通信分為車載、船用、機載和自動便攜式電臺四大類產品，主要應用于應急通信、移動辦公、電視直播、航空寬帶、商船通信、游艇、漁船等領域。ER-MG2-50/100作為慣性傳感器，是動態通信的核心部件。在運動過程中，根據慣性測量信息自動控制天線的方位角、仰角和極化角，保證天線波束中心始終準確指向衛星，使系統在靜態、高速和動態條件下都能穩定運行，具有較高的機動性和靈活性。它有一定的市場規模。

審核編輯 黃宇