近日，一台邊長達2.5米的大型激光陀螺儀(yi) 原型機在湖南建造成功並實現閉環運轉，這是國際上目前投入實用的最先進技術方案首次在國內(nei) 實現自主試製。

近日，一台邊長達2.5米的大型激光陀螺儀(yi) 原型機在湖南建造成功並實現閉環運轉，這是國際上目前投入實用的最先進技術方案首次在國內(nei) 實現自主試製。據悉，該原型機由湖南二零八先進科技有限公司（下簡稱“二零八公司”）技術團隊研發，填補了我國在大型激光陀螺建造領域的空白，為(wei) 進一步推進該領域的研究奠定了良好的基礎。

激光陀螺儀(yi) ——航天航空關(guan) 鍵器件，卻被外國長期“卡脖子”

激光陀螺儀(yi) 是高精度慣性傳(chuan) 感器的一種，主要用於(yu) 感知物體(ti) 的角運動，其核心是呈四邊形或三角形的環形激光器。與(yu) 加速度傳(chuan) 感器組合製成慣性導航係統後，可以不依賴GPS精確地解算出運動載體(ti) 在空間中的位置，是航空、航天、航海領域的關(guan) 鍵器件之一。由於(yu) 其在導航製導等軍(jun) 事領域的巨大價(jia) 值，激光陀螺儀(yi) 一直名列各國出口管製清單之上。

目前國際上研究的激光陀螺儀(yi) 主要分為(wei) 兩(liang) 大類，一類是小型的激光陀螺儀(yi) ，在導航領域應用較為(wei) 廣泛；一類是大型的激光陀螺儀(yi) ，具備大科學裝置特征。

小型激光陀螺儀(yi) 一般邊長在幾厘米至十幾厘米量級，眾(zhong) 多海陸空天武器裝備以及相關(guan) 民用領域中均使用了激光陀螺儀(yi) 作為(wei) 核心導航部件，最著名的如美軍(jun) 的F-35、F-22戰機，波音、空客等民用航空器等。目前，小型激光陀螺儀(yi) 的研究與(yu) 生產(chan) 相對成熟，我國在2010年左右就已成為(wei) 全世界第四個(ge) 可自主量產(chan) 小型激光陀螺儀(yi) 的國家。

大型激光陀螺儀(yi) 是指邊長在米級以上的陀螺儀(yi) ，巨大的麵積優(you) 勢賦予其極高的測量靈敏度和精度，其測量精度遠遠超出小型激光陀螺儀(yi) ，這使其在世界時（UT1）測量、地球物理、大地測量、地震學等領域有著全新的應用。但隨著尺寸增大其研製難度大幅提升，研製過程也需要在小型激光陀螺儀(yi) 基礎上多花費五至十年甚至更長的時間，同時需要大量經費進行支撐。目前僅(jin) 有新西蘭(lan) 、德國、美國以及中國的部分科研機構進行研究，屬於(yu) 高精尖的基礎科學裝置。我國在大型激光陀螺儀(yi) 技術方案上一直未能獲得突破，相關(guan) 領域麵臨(lin) “卡脖子”困境。

有望實現高精度世界時（UT1）測量，我國大型激光陀螺儀(yi) 獲重大突破

近年來，隨著衛星導航、航空航天等科學領域的不斷發展，在某些應用中通常需要用到高時間分辨率甚至是實時的UT1參數。但UT1具有實時變化的特點，是地球定向參數(EOP，地球在空間的自轉角、地極坐標（x、y）、歲差等參數)中最難精確預報的參數，需要通過連續不斷地觀測來獲取，其解算的關(guan) 鍵在於(yu) 高精度測量地球參數——地球自轉角速度的瞬時值。大型激光陀螺儀(yi) 作為(wei) 一種高精度測量世界時（UT1）的重要技術，可以提供更加簡潔獨立、實時性更好的手段，不僅(jin) 在科學、技術、經濟建設領域有廣泛用途，在國防和航天領域也具有戰略重要性。

在接到國內(nei) 某單位大型激光陀螺儀(yi) 原型機的研製需求之後，二零八公司的研發團隊創造性的提出了基於(yu) 模塊化組裝的大型激光陀螺儀(yi) 構建方案和基於(yu) 長變焦成像的精密諧振腔準直係統，克服了超大尺寸材料加工和超長光路準直的難題。在經費有限的情況下，自主搭建了超潔淨與(yu) 隔振平台，在狹小的實驗室內(nei) 盡最大可能先後完成邊長1m、1.5m、2m、2.5m大型激光陀螺儀(yi) 原型機的搭建，實現了出光閾值小於(yu) 1mA、地速自主出鎖、短時精度保持等初步目標，積累了大型激光陀螺儀(yi) 的結構參數設置、激光模式選擇等多個(ge) 方麵的重要數據。

實驗結果表明，基於(yu) 模塊化組裝的大型激光陀螺儀(yi) 構建方案完全可以在較短的時間內(nei) 實現各種邊長大型激光陀螺儀(yi) 的諧振腔體(ti) 構建，製造成本遠低於(yu) 國外已有方案，屬於(yu) 原始創新，該方案及相關(guan) 技術已獲得專(zhuan) 利授權。

目前，二零八公司的技術方案，已可支持邊長3m甚至更大尺寸的大型激光陀螺儀(yi) 建造。

構建研究—技術—產(chan) 品完整鏈條，布局新一代慣性器件研發

總的來看，目前大型激光陀螺儀(yi) 的研究仍需要克服眾(zhong) 多的困難。在過去的近三十年時間裏，歐美等國家的研究團隊，先後花費了數十年的時間建設這一裝置。大型激光陀螺儀(yi) 由於(yu) 體(ti) 積龐大、靈敏度高，與(yu) 傳(chuan) 統小體(ti) 積的激光陀螺相比，其製造方法和誤差機理均有天壤之別，進一步提高係統的性能任重道遠、意義(yi) 重大。

在“導航戰”概念已經提出若幹年、美國國防部2021年又提出研發新的PNT 技術（Positioning, Navigation, and Timing Technologies）作為(wei) GPS 的補充的大背景下，高端慣性器件作為(wei) 重要支撐器件之一顯得尤為(wei) 重要。同時，高精度慣性器件也是未來無人駕駛汽車、無人機、室內(nei) 導航、物聯網等領域的基礎性器件，眾(zhong) 多場景創新都將有賴於(yu) 其在性價(jia) 比和產(chan) 能等方麵的進一步提升。

在此背景下，原國防科技大學激光陀螺團隊成員盧廣鋒和王飛，秉承國防科大研發團隊四十餘(yu) 年刻苦攻關(guan) 精神和先進研發經驗，創立了湖南二零八先進科技有限公司。高性能慣性器件技術壁壘高，國內(nei) 專(zhuan) 門從(cong) 事這一領域研發的企業(ye) 寥寥無幾。二零八公司依托國內(nei) 頂尖慣性器件團隊及材料科學領域科學家，通過融合基礎研究與(yu) 工程化實踐，將跨前沿學科實現新一代陀螺儀(yi) 及加速度計的技術研發、工程化以及批量生產(chan) 工藝研究，建成國內(nei) 研發水平最高、產(chan) 品係列最完整的通用慣性器件技術平台，立誌成為(wei) 行業(ye) 領軍(jun) 企業(ye) 。

目前，二零八公司已經聯合國內(nei) 一流大學的相關(guan) 團隊成立聯合實驗室，構建了從(cong) 前沿基礎研究到工程化實施的技術研發與(yu) 產(chan) 品製造完整鏈條，積極投入新一代慣性器件的研發，致力以科技創新為(wei) 國家強盛貢獻力量！

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來自：界麵新聞