導語
近日,湖南二零八先進科技有限公司(以下簡稱“二零八公司”)重磅發布三款自主研發的創新產(chan) 品——NY-14型小型化低成本激光陀螺慣性測量單元(Inertial Measurement Unit,IMU)、LMM-07型激光陀螺+MEMS混合慣性導航係統及GJ-01係列高精度傾(qing) 角儀(yi) 。這三款產(chan) 品聚焦微型化、低成本、高精度的未來方向,全麵覆蓋電動垂直起降飛行器(eVTOL)、無人機蜂群、水下無人潛航器(UUV)、雷達/通信穩定平台、工業(ye) 監測等十餘(yu) 個(ge) 核心場景,精準賦能行業(ye) 需求。這突破性成果將為(wei) 國內(nei) 慣性器件及係統裝備的創新與(yu) 應用注入強勁動能,推動相關(guan) 領域邁向更高水平。
一、技術矩陣:從(cong) 軍(jun) 工級精度到普惠化應用的全域覆蓋
1. NY-14型激光陀螺慣性測量單元(IMU):微型化鑄建技術新優(you) 勢
作為(wei) 目前由二零八公司唯一一家推出的、國內(nei) 最小尺寸激光陀螺IMU產(chan) 品(φ110×100 mm),其關(guan) 鍵指標全麵對標美國霍尼韋爾(Honeywell)公司HG5700型IMU,專(zhuan) 為(wei) 低空無人機、水下無人係統等場景設計。該係統采用二零八公司自研專(zhuan) 用芯片模組以及基於(yu) 石墨烯材料的熱管理技術,在全溫域、強振動、大動態以及複雜電磁環境條件下提供軍(jun) 工級可靠性。

圖1 NY-14型激光陀螺慣性測量單元(IMU)
係統配備國內(nei) 最小尺寸的激光陀螺儀(yi) ,邊長僅(jin) 3cm,-40 ℃ ~ 70 ℃全溫精度最高可達0.05°/h,比例因子誤差小於(yu) 20ppm,是目前市場上同尺寸競品中綜合指標最具優(you) 勢的陀螺儀(yi) 。
2. LMM-07型激光+MEMS混合慣性測量單元(IMU):場景驅動的創新架構
在依賴自主方位角維持精度的諸多場景中,單一傳(chuan) 感器路線往往顧此失彼。例如,三軸激光陀螺與(yu) 三軸MEMS陀螺儀(yi) ,各自占領高精度與(yu) 低成本小體(ti) 積領域,兩(liang) 者之間產(chan) 品斷檔嚴(yan) 重。湖南二零八公司創新提出“軸向分級優(you) 化”策略,通過激光與(yu) MEMS技術的精準融合,打破行業(ye) 桎梏:核心航向軸(Z軸)采用激光陀螺,以高精度陀螺儀(yi) 確保方位角長期穩定;橫向運動軸(X/Y軸)選用高性價(jia) 比MEMS陀螺,結合智能算法動態抑製偏差,顯著降低係統綜合成本。

圖2 LMM-07型激光+MEMS混合慣性測量單元(IMU)
“混合架構的本質是讓技術為(wei) 場景服務,而非盲目追求參數堆砌。”湖南208公司技術負責人強調。該係統通過關(guan) 鍵軸向性能聚焦與(yu) 冗餘(yu) 功能優(you) 化,既滿足用戶對核心指標的嚴(yan) 苛要求,又避免為(wei) 次要功能支付過高成本。此外,其寬溫域適應性與(yu) 抗衝(chong) 擊能力,可從(cong) 容應對車載顛簸、深海高壓等極端工況,為(wei) 若幹場景的定位導航應用鋪平了道路。
3. GJ-01型高精度傾(qing) 角儀(yi) :自研加速度計架構定義(yi) 行業(ye) 精度
GJ-01型傾(qing) 角儀(yi) 基於(yu) 二零八公司獨創的“正交三軸加速度計”測量模型,以水平麵為(wei) 基準,通過高靈敏度石英撓性加速度計捕捉微小傾(qing) 角變化,實現靜態精度優(you) 於(yu) 2角秒,刷新國內(nei) 紀錄,同時結合動態溫度補償(chang) 算法,可將溫度漂移抑製至角秒級/℃水平。其核心優(you) 勢在於(yu) :
1)軍(jun) 工級可靠性:采用軍(jun) 用標準設計與(yu) 驗證流程,通過極端工作溫度(-40℃~70℃)、振動及衝(chong) 擊測試,適配野外勘測、艦載設備等嚴(yan) 苛環境;
2)智能動態響應:內(nei) 置高精度采樣電路與(yu) 實時數據處理係統,可在設備晃動、機械啟停等動態場景中保持測量穩定性;
3)長周期免維護:零位穩定性突破月級衰減極限,大幅降低工業(ye) 場景下的校準頻次與(yu) 運維成本。

圖3 GJ-01型高精度傾(qing) 角儀(yi)
“傳(chuan) 統傾(qing) 角儀(yi) 在微小角度測量時易受環境幹擾,國內(nei) 外更多采用的是基於(yu) MEMS陀螺儀(yi) 的技術方案,而GJ-01型通過使用二零八專(zhuan) 門研製的小量程高精度石英加速度計,實現了傳(chuan) 感器架構創新,讓‘穩如磐石’的精度成為(wei) 常態。”湖南208公司技術負責人表示。
二、場景革命:從(cong) 戰場到工地的全生態賦能
二零八公司此次發布的三款產(chan) 品通過技術互補,形成覆蓋空、海、陸全域的一體(ti) 化解決(jue) 方案。在低空經濟領域,激光陀螺係統以輕量化設計進一步突破體(ti) 積限製,為(wei) 無人機等無人載具提供高精度定位與(yu) 姿態獲取能力;針對水下與(yu) 車載場景,激光+MEMS混合慣導係統憑借自主航向維持技術,在無衛星信號環境下保障水下探測器精準定位與(yu) 移動通信設備穩定指向;而在工業(ye) 與(yu) 國防領域,高精度傾(qing) 角儀(yi) 通過毫米級形變感知與(yu) 動態響應特性,為(wei) 大型基建安全監測、軍(jun) 事裝備調平等場景構建更加精準防護屏障。
三、國產(chan) 化突圍:技術自立背後的產(chan) 業(ye) 雄心
激光陀螺儀(yi) 在關(guan) 鍵指標上優(you) 於(yu) 目前已經成熟裝備的其他種類陀螺儀(yi) ,在世界各國的海陸空天各型武器裝備以及波音與(yu) 空客的民航飛機上都有廣泛應用【引用,深度-國外激光陀螺的發展與(yu) 應用——海鷹資訊】。最典型如美國F-35戰機、F/A-22戰機等,此外,美國援烏(wu) 的"海馬斯"火箭炮係統最近被證實采用了小型化的激光陀螺慣導係統,在俄烏(wu) 戰場複雜電磁環境中實現了低成本高精度打擊,印證了激光陀螺依然是嚴(yan) 苛環境條件與(yu) 低成本下極具生命力和競爭(zheng) 力的器件。
湖南二零八公司總工程師表示:“激光陀螺儀(yi) 技術早在二十年前就實現了中國化,但工業(ye) 化路程較為(wei) 緩慢,價(jia) 格較高以及易用性較差給大規模低成本應用帶來了障礙。在工業(ye) 技術有了長足進步的今天,應該像製造手機那樣製造激光陀螺儀(yi) !”2024年,公司在浙江紹興(xing) 開始建設自動化規模產(chan) 線,即將實現激光陀螺的極低成本批量化製造,為(wei) 低空經濟等民用領域提供高性價(jia) 比產(chan) 品。
湖南二零八公司此次發布的三款產(chan) 品,以100%國產(chan) 化為(wei) 基底,全麵展現了中國高端慣性傳(chuan) 感器產(chan) 業(ye) 的自主化能力。通過核心芯片、新型材料及算法的全鏈路突破,企業(ye) 不僅(jin) 實現了從(cong) 材料、器件到係統的技術閉環,更打破了傳(chuan) 統器件高性能器件不能向民用低成本領域拓展的困局。激光陀螺的微型化設計對標國際標杆,混合架構以自主算法優(you) 化非核心軸向性能,傾(qing) 角儀(yi) 則憑借超高精度填補國內(nei) 技術空白——這些突破標誌著國產(chan) 慣導技術從(cong) “替代跟隨”轉向“自主定義(yi) 標準”,為(wei) 產(chan) 業(ye) 鏈上下遊協同升級提供關(guan) 鍵支撐。
“國產(chan) 化的核心價(jia) 值在於(yu) 技術主權。”行業(ye) 分析人士指出,“二零八公司通過底層技術攻堅,將產(chan) 業(ye) 鏈關(guan) 鍵環節牢牢握在手中。這種能力不僅(jin) 關(guan) 乎成本與(yu) 性能,更意味著在高端裝備競爭(zheng) 中,中國企業(ye) 的規則定義(yi) 權正在增強。”
結語
從(cong) 激光陀螺的“毫米級空間”到傾(qing) 角儀(yi) 的“秒級精度”,湖南二零八公司以三款創新產(chan) 品完成慣性導航領域的新產(chan) 品拚圖。
在人工智能高度發展的今天,人類語言與(yu) 視覺理解已經完成初步替代,未來的進一步實景化發展有賴於(yu) 傳(chuan) 感器的微型化與(yu) 點陣化,慣性器件作為(wei) 其中重要的一種傳(chuan) 感器有望迎來發展的黃金期,基於(yu) 更高精度與(yu) 更小體(ti) 積慣性傳(chuan) 感器,更多的應用場景即將誕生,二零八公司也正在積極研發下一代半球諧振陀螺與(yu) 微半球MEMS諧振陀螺,在高端裝備自主化與(yu) 場景智能化的大潮中,正以"中國精度"搭建時空感知版圖,為(wei) 人工智能從(cong) 感知智能邁向決(jue) 策智能提供硬件底座支撐。
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