【CN109737943A】高精度MEMS陀螺仪【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日
(21)申请号 201910183641.8
(22)申请日 2019.03.12
(71)申请人 苏州感测通信息科技有限公司地址 215123 江苏省苏州市苏州工业园区金鸡湖大道99号苏州纳米城西北区02幢313室
(72)发明人 苏岩
(74)专利代理机构 南京苏科专利代理有限责任公司 32102代理人 姚姣阳
(51)Int.Cl.G01C 19/56(2012.01)B81B 7/02(2006.01)
(54)发明名称高精度MEMS陀螺仪(57)摘要本发明揭示了一种高精度MEMS陀螺仪，包括硅基底及两个质量块，两个所述质量块对称设置于所述硅基底上，还包括一干扰模态隔离结构，两个所述质量块均为框架结构、由质量块外框及质量块内框组合而成，两个所述质量块外框分别与所述硅基底上的锚点相连接，两个所述质量块内框借助所述干扰模态隔离结构相连接。本发明采用了一种组合梁式干扰模态隔离结构，将目前具有解耦框架和差分结构的MEMS陀螺仪的内框架进行了连接，从而提高了驱动模态与检测模态间的同向模态固有频率，使驱动模态与检测模态相邻，
实现了隔离干扰模态的效果。
权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 109737943 A2019.05.10
CN 109737943
A1.一种高精度MEMS陀螺仪，包括硅基底及两个质量块，两个所述质量块对称设置于所
述硅基底上，其特征在于：还包括一干扰模态隔离结构，两个所述质量块均为框架结构、由
质量块外框（1）及质量块内框（2）组合而成，两个所述质量块外框（1）分别与所述硅基底上
的锚点相连接，两个所述质量块内框（2）借助所述干扰模态隔离结构相连接。
2.根据权利要求1所述的高精度MEMS陀螺仪，其特征在于：以整个所述高精度MEMS陀螺
仪的中心点为原点，以两个所述质量块中心点连线所在的直线为X轴，以经过原点且垂直于
X轴方向的直线为Y轴建立二维坐标系，所述高精度MEMS陀螺仪的整体结构分别关于X轴、Y
轴对称。
3.根据权利要求2所述的高精度MEMS陀螺仪，其特征在于：两个所述质量块整体关于Y
轴对称。
4.根据权利要求2所述的高精度MEMS陀螺仪，其特征在于：所述硅基底上设置有四个外
侧锚点（3）及两个中心锚点（4），四个所述外侧锚点（3）及两个所述中心锚点（4）均分别关于
X轴、Y轴对称；两个所述质量块外框（1）均悬挂设置于所述硅基底上，两个所述质量块外框
（1）相背一侧的两顶角均分别借助一根外侧U型驱动折叠梁（5）与一所述外侧锚点（3）相连
接，两个所述质量块外框（1）相向一侧的两顶角均分别借助一根内侧U型驱动折叠梁（6）与
一所述中心锚点（4）相连接。
5.根据权利要求1所述的高精度MEMS陀螺仪，其特征在于：所述硅基底上固定设置有固
定驱动梳齿（8），所述质量块外框（1）上固定设置有驱动梳齿（9），所述固定驱动梳齿（8）与
所述驱动梳齿（9）二者交错设置、共同配合形成驱动电容。
6.根据权利要求1所述的高精度MEMS陀螺仪，其特征在于：所述质量块内框（2）的四个
顶角均连接有一根U型检测折叠梁（7），每个所述质量块内框（2）均借助其顶角位置的四根
所述U型检测折叠梁（7）设置于一所述质量块外框（1）内部。
7.根据权利要求1所述的高精度MEMS陀螺仪，其特征在于：所述硅基底上固定设置有固
定检测梳齿（10），所述质量块内框（2）上固定设置有检测梳齿（11），所述固定检测梳齿（10）
与所述检测梳齿（11）二者交错设置、共同配合形成检测电容。
8.根据权利要求4所述的高精度MEMS陀螺仪，其特征在于：所述干扰模态隔离结构为一
组合梁式结构，所述干扰模态隔离结构由两根T型梁（12）及四根U型梁（13）组成，两根所述T
型梁（12）关于X轴对称，四根所述U型梁（13）分别关于X轴、Y轴对称。
9.根据权利要求8所述的高精度MEMS陀螺仪，其特征在于：所述干扰模态隔离结构整体
分别关于X轴、Y轴对称。
10.根据权利要求8所述的高精度MEMS陀螺仪，其特征在于：每根所述T型梁（12）均包括
一个长连接端及两个短连接端，两根所述T型梁（12）上的长连接端分别与一所述中心锚点
（4）相连接，两根所述T型梁（12）的两短连接端分别与一所述U型梁（13）的端部相连接，所述
U型梁（13）上的剩余端部均与相邻的所述质量块内框（2）相连接，每个所述质量块内框（2）
上均连接有两根所述U型梁（13）
。权 利 要 求 书1/1页
2CN 109737943 A
MEMS陀螺仪传感器专用ASIC简介及设计
中国集成电路
ChinalntegratedCircult设计
http：//（总第241期）2019·6·MEMS陀螺仪传感器
专用ASIC简介及设计
王浩
（无锡华润上华科技有限公司设计服务中心，上海，200072）
摘要：MEMS做为本世纪前沿技术，有着非常广阔的前景，越来越受到业界专注。本文介绍了华润上华设
计中心研发的3轴陀螺仪专用ASIC的相关设计方法和电路。该电路主要由电荷放大器、相位检测器、
积分电路、高性能模数转换器、温度感应器及直接数字综合电路等组成，其突出特点是高精度、低功耗、
小面积，在满足不断增长的消费电子用MEMS陀螺仪市场需求方面处于世界前沿。
关键词：微电机系统；陀螺仪；模数转换器；电荷放大器；相位检测器；幅度检测器；同步检测器；温度传感
器；直接数字综合
MEMSGyroscopeSensorASICIntroductionandDesign
WANGHao
（Designservicecenter,CSMCtechnologiesCorporation,Shanghai200072,China）
Abstract:Asadvancedtechnologyofthiscentury,MEMShasaverybroadprospectandisincreasinglyfocusedby
theindustry.Thispaperintroducestherelateddesignmethodsandcircuitsofthe3-axisgyroscope-specificASICde-
velopedbyCSMC.Thecircuitismainlycomposedofachargeamplifier,aphasedetector,anintegratingcircuit,a
high-performanceanalog-to-digitalconverter,atemperaturesensor,
国外激光陀螺lasergyroscope的发展与应用
Ultra-High-Vacuum (Quartz UHV Cell)
Super ultra-high-precision glass (quartz etc.) processing technology Introduced by Glass Cell Manufactory of Akatsuki Tech Co
Ltd 国外激光陀螺laser gyroscope的发展与应用 来源：《国外惯性技术信息》2017年第4期，作者：国防科技大学 张斌，罗晖，袁保伦，汪之国 激光陀螺（RLG）是一种以萨格奈克（Sagnac）效应为基础的光学陀螺，主要用于运动载体的角运动（运动角速度或转动角度）测量。 1913年，法国科学家Sagnac进行了环形光路中外界转动引起干涉条纹变化的实验，并从理论上对此现象进行了解释，提出了著名的Sagnac效应：在环形闭合光路中，从某一观察点发出的一对光波沿相反方向运行一周后又回到该点时，这对光波的光程（或相位）将由于闭合光路相对于惯性空间的旋转而不同，其光程差（或相位差）与闭合光路的旋转角速度成正比。 在随后的很长一段时间里，由于没有合适的相干光源，光学Sagnac效应的研究基本上没有任何实用性进展。直到1960年，世界上的第一台激光器诞生以后，激光陀螺作为激光技术的一个重要应用而成为世界各军事强国研究的热点。 1激光陀螺及其特点 激光陀螺是由腔体（一般采用超低膨胀系数的微晶玻璃材料）和高质量反射镜构成的环形激光器，腔内运行的顺、逆时针激光能够以不同的频率独立振荡。由于激光谐振条件的要求，Sagnac效应产生的光程差转换成了顺、逆时针运行激光的频率差，因此极大地提高了陀螺的响应灵敏度。当激光陀螺固定在运动载体上，并相对于惯性空间以角速度Ω旋转时，该频率差为：，式中为标度因数，它由环形谐振腔的面积A、环路长度L以及激光波长λ决定。 激光陀螺的原理光路如图1所示，采用合光棱镜使其输出的顺、逆时针激光以微小夹角合并，经光电转换后可得到频率为∆v的拍频信号，从而实现载体转动角速度的测量。 Ultra-High-Vacuum (Quartz UHV Cell)
挠性陀螺仪——精选推荐
HT-A2 型高精度平台式挠性陀螺仪 该型号陀螺仪具有寿命长、精度高、可靠性好、应用范围广泛等优点。目前已用于舰船导航、火炮快速寻北等系统中。可用于精度较高的地面、海上、航空、航天运载体的平台式姿态系统及导航产品。 其主要技术参数见下表: 序号 技 术 参 数 1 重(质)量g 870±10 2 外形尺寸(直径×长度)mm Φ60×84 3 安装法兰盘(最大)mm Φ69 4 随机漂移(1δ)(°/h) ≤0.02 5 逐日漂移(1δ)(°/h) ≤0.05 6 常值漂移系数(°/h) ≤5 7 同向漂移系数(°/h/g) ≤3 8 正交漂移系数(°/h/g) ≤5 9 最大进动角速度(°/s) ±3 10 同步转速(n/min) 13200 11 有效工作寿命(h) ≥8000 12 工作环境温度(℃) -10℃～+65℃ 13 陀螺马达电源(三相) 24V, 440Hz 14 陀螺传感器电源(单相) 7V, 8KHz HT-A5 型大速率捷联式挠性陀螺仪 该型号陀螺仪具有重量轻、体积小、使用寿命较长、较大测速范围、可靠性高等优点。中等精度,目前已广泛用于多种速率传感器产品和体积要求小的航天捷联惯性测量单元中。可用于高动态运载体的姿态系统。 其主要技术参数见下表: 序号 技 术 参 数 1 重(质)量g 230±15 2 外形尺寸(直径×长度)mm Φ34×64 3 安装法兰盘(最大)mm 36×36 4 随机漂移(1δ)(°/h) ≤0.1 5 逐日漂移(1δ)(°/h) ≤0.5 6 常值漂移系数(°/h) ≤18 7 同向漂移系数(°/h/g) ≤3 8 正交漂移系数(°/h/g) ≤8 9 最大进动角速度(°/s) ±150 10 同步转速(n/min) 10000 11 有效工作寿命(h) ≥3000 12 工作环境温度(℃) -30℃～+80℃ 13 陀螺马达电源(三相) 16V, 500Hz 14 陀螺传感器电源(单相) 5V, 16KHz HT-A3 型中精度捷联式挠性陀螺仪 该型号陀螺仪具有重量轻、体积小、使用寿命长、动态范围宽、可靠性高等优点。中等精度,目前已用于水面、陆上捷联,快速寻北仪、电视天线跟踪仪,并大量应用于航天捷联惯导系统中。可用于地面、海上、航空、航天运载体的捷联式及平台式姿态系统。 其主要技术参数见下表: 序号 技 术 参 数 1 重(质)量g 630±15 2 外形尺寸(直径×长度)mm Φ55×87 3 安装法兰盘(最大)mm 58×58 4 随机漂移(1δ)(°/h) ≤0.05 5 逐日漂移(1δ)(°/h) ≤0.2 6 常值漂移系数(°/h) ≤12 7 同向漂移系数(°/h/g) ≤3 8 正交漂移系数(°/h/g) ≤5 9 最大进动角速度(°/s) ±60 10 同步转速(n/min) 10000 11 有效工作寿命(h) ≥6000 12 工作环境温度(℃) -40℃～+65℃ 13 陀螺马达电源(三相) 20V, 500Hz 14 陀螺传感器电源(单相) 7V, 16KHz 豆丁致力于构建全球领先的文档发布与销售平台，面向世界范围提供便捷、安全、专业、有效的文档营销服务。包括中国、日本、韩国、北美、欧洲等在内的豆丁全球分站，将面向全球各地的文档拥有者和代理商提供服务，帮助他们把文档发行到世界的每一个角落。豆丁正在全球各地建立便捷、安全、高效的支付与兑换渠道，为每一位用户提供优质的文档交易和账务服务。
一种数字陀螺仪的超高精度测量装置[发明专利]
![一种数字陀螺仪的超高精度测量装置[发明专利]](https://360docs-1393072327.cos.ap-beijing.myqcloud.com/13dee37f2f3f5727a5e9856a561252d381eb204d.webp)
(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202210207519.1(22)申请日 2022.03.04(71)申请人 西安立中测控科技有限公司地址 710065 陕西省西安市高新区高新四路亮丽商务综合楼1幢2单元21层22104-X71室(72)发明人 高立亭 李栋 李飞战 谷涛 孟娜 高天 (74)专利代理机构 安徽申策知识产权代理事务所(普通合伙) 34178专利代理师 梁维尼(51)Int.Cl.G01C 19/00(2013.01)G01C 1/02(2006.01) (54)发明名称一种数字陀螺仪的超高精度测量装置(57)摘要本发明公开一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，包括经纬仪、量测望远镜、陀螺仪连接杆、数字陀螺仪、经纬仪控制台、调平安装盘、调平螺柱、调平盘、撑架座、安装套筒；所述经纬仪上设置有量测望远镜，量测望远镜下方通过陀螺仪连接杆固定安装有数字陀螺仪；所述量测望远镜、所述陀螺仪连接杆、所述数字陀螺仪位于经纬仪的U型支架安装槽内；所述经纬仪通过经纬仪控制台安装在调平安装盘上，经纬仪控制台两侧设置有把手，把手上方设置有控制面板安装槽，控制面板安装槽内安装有控制器。本发明具有快速通过控制器计算出转动角度，提升该装置
的测量速度和精度的特点。
权利要求书1页 说明书4页 附图4页CN 114562988 A2022.05.31
CN 114562988
A1.一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，包括经纬仪(1)、量测望远镜(2)、陀螺仪连接杆(3)、数字陀螺仪(4)、经纬仪控制台(5)、调平安装盘(6)、调平螺柱(7)、调平盘(8)、撑架座(9)、安装套筒(10)，其特征在于；所述经纬仪(1)上设置有量测望远镜(2)，量测望远镜(2)下方通过陀螺仪连接杆(3)固定安装有数字陀螺仪(4)；所述量测望远镜(2)、所述陀螺仪连接杆(3)、所述数字陀螺仪(4)位于经纬仪(1)的U型支架安装槽内。2.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述经纬仪(1)通过经纬仪控制台(5)安装在调平安装盘(6)上，经纬仪控制台(5)两侧设置有把手，把手上方设置有控制面板安装槽，控制面板安装槽内安装有控制器。3.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，该装置包含三个调平螺柱(7)，三个调平螺柱(7)沿调平安装盘(6)、调平盘(8)沿调平安装盘(6)和调平盘(8)的中心轴呈圆形矩阵排列。4.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述调平安装盘(6)上表面设置有套筒槽(61)，套筒槽(61)内安装有调平螺柱(7)；套筒槽(61)内安装有安装套筒(10)，安装套筒(10)位于套筒槽(61)、调平螺柱(7)之间。5.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述调平螺柱(7)上表面设置有螺柱套筒安装槽(71)，螺柱套筒安装槽(71)贯穿调平螺柱(7)上下表面，螺柱套筒安装槽(71)与安装套筒(10)外表面配合，安装套筒(10)插入螺柱套筒安装槽(71)内，再套接入套筒槽(61)内。6.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述调平盘(8)上表面设置有螺柱安装孔(81)，螺柱安装孔(81)贯穿调平盘(8)上下表面；三个螺柱安装孔(81)沿调平盘(8)中心轴呈圆形矩阵分布。7.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述经纬仪控制台(5)上表面设置有经纬仪安装接口(51)，经纬仪安装接口(51)为圆形凹槽，经纬仪安装接口(51)与经纬仪(1)下方安装套筒(10)配合，经纬仪(1)通过安装套筒(10)、经纬仪安装接口(51)安装在经纬仪控制台(5)上。8.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述调平螺柱(7)外表面粗糙，通过转动不同位置上的调平螺柱(7)对调平安装盘(6)上表面调平。9.根据权利要求1所述的一种数字陀螺仪的超高精度测量装置，其特征在于，所述调平盘(8)安装在撑架座(9)上，撑架座(9)外侧设置有支撑架安装槽(91)，支撑架安装槽(91)内两侧设置有支撑架柱槽(92)；支架通过支撑架安装槽(91)、支撑架柱槽(92)固定安装在该装置上；支架嵌入支撑架安装槽(91)内，支架上两侧的弹簧柱卡入支撑架柱槽(92)内，并限
陀螺仪高精度寻北方法
陀螺仪⾼精度寻北⽅法
⼈们普遍认为是1850年法国的物理学家莱昂·傅科（J.Foucault）为了研究地球⾃转，发明了陀螺仪。那个时代的陀螺仪可以理解成把⼀
个⾼速旋转的陀螺放到⼀个万向⽀架上⾯，这样因为陀螺在⾼速旋转时保持稳定，⼈们就可以通过陀螺的⽅向来辨认⽅向，确定姿态，计算
⾓速度。
⼀、陀螺仪的发明
陀螺仪先后被⽤在航海上和航空上，因为飞机飞在空中，是⽆法像地⾯⼀样靠⾁眼辨认⽅向的，危险性极⾼，所以陀螺仪迅速得到了应
⽤，成为飞⾏仪表的核⼼。到了第⼆次世界⼤战，德国⼈搞了飞弹去炸英国，从德国飞到英国，千⾥迢迢怎么让飞弹能击中⽬标呢？于是，
德国⼈搞出来惯性制导系统。惯性制导系统采⽤⽤陀螺仪确定⽅向和⾓速度，⽤加速度计测试加速度，然后控制飞⾏姿态，争取让飞弹落到
想去的地⽅。⼆战时候，计算机和仪器的精度都是不太够的，所以德国的飞弹偏差很⼤，想要炸伦敦，结果炸得到处都是，让英国⼈恐慌了
⼀阵。不过，从此以后，以陀螺仪为核⼼的惯性制导系统就被⼴泛应⽤于航空航天，今天的导弹⾥⾯依然有这套东西，⽽随着需求的刺激，
陀螺仪也在不断进化。
⼆、陀螺仪的进化
最早的陀螺仪都是机械式的，⾥⾯真有⾼速旋转的陀螺，⽽机械的东西对加⼯精度有很⾼的要求，还怕震动，因此机械陀螺仪为基础的
导航系统精度⼀直都不太⾼。 于是，⼈们开始寻找更好的办法，利⽤物理学上的进步，发展出激光陀螺仪，光纤陀螺仪，以及微机电陀螺仪
（MEMS）。 这些东西虽然还叫陀螺仪，但是它们的原理和传统的机械陀螺仪已经完全是两码事了。
光纤陀螺仪利⽤的是萨格纳克(Sagnac)效应，通过光传播的特性，测量光程差计算出旋转的⾓速度，起到陀螺仪的作⽤，替代陀螺仪的
功能。
激光陀螺仪也是通过算光程差计算⾓速度，替代陀螺仪。
微机电陀螺仪则是利⽤物理学的科⾥奥利⼒，在内部产⽣微⼩的电容变化，然后测量电容，计算出⾓速度，替代陀螺仪。iPhone和我们
的智能⼿机⾥⾯所⽤的陀螺仪，就是微机电陀螺仪（MEMS）。
基于旋转调制技术的高精度陀螺寻北仪
第４４卷第４期 ＶＯ１．４４ Ｎｏ．４ 红外与激光工程 Ｉｎｆｒａｒｅｄ ａｎｄ Ｌａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ２０１５年４月 Ａｐｒ．２０１５
基于旋转调制技术的高精度陀螺寻北仪
薛海建，郭晓松，周召发
（第二炮兵工程大学兵器发射理论与技术国家重点学科实验室，陕西西安７１００２５）
摘 要：陀螺动态寻北算法目前普遍采用动态测试结合数据拟合的方法，针对此方法处理动态测试
数据存在去噪效果不强、数据存储运算量大的缺点，提出一种基于互相关函数消噪的快速动态寻北方
案，推导了寻北原理公式。该方法先利用连续恒速的机械旋转将激光陀螺和加速度计的输出信号调制 成一定频率的三角调幅波；然后，根据互相关函数同频相关，不同频不相关的性质，取两路相同频率
的基准信号分另－Ｊ计算与陀螺和加速度计输出信号的互相关函数，以消除惯性器件漂移和噪声对寻北
精度的影响。仿真结果表明，新算法可实现全姿态下的高精度陀螺寻北，３０ Ｓ的方位角和姿态角误差
小于０．Ｏ１。。寻北实验结果表明，该算法对惯性器件测量过程中的各类噪声有很好的抑制作用，５ｍｉｎ
寻北标准差达到３２．７ ，基本满足高精度寻北的需求。 关键词：寻北仪； 旋转调制； 激光陀螺； 互相关函数
中图分类号：Ｕ６６６．１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７—２２７６（２０１５）０４—１３２３—０６
Ｈｉｇｈ－ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｇｙｒｏ ｎｏｒｔｈ ｆｉｎｄｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｒｏｔａｔｉｏｎ－ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ
ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ｘｕｅ Ｈａｉｊｉａｎ，Ｇｕｏ Ｘｉａｏｓｏｎｇ，Ｚｈｏｕ Ｚｈａｏｆａ
（Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｄｉｓｃｉｐｌｉｎｅ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｒｍａｍｅｎｔ Ｌａｕｎｃｈ Ｔｈｅｏｒｙ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ， Ｔｈｅ Ｓｅｃｏｎｄ Ａｒｔｉｌｌｅｒｙ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｘｉ ａｌｌ ７１００２５，Ｃｈｉｎａ）
军转民技术
74中国军转民军民两用技术推介romotion of dual-use technology
一、高性能氮化镓基电
子材料
【技术开发单位】中国科学院
半导体研究所
【技术简介】采用金属有机化
学气相沉积（MOCVD）方法，在蓝
宝石或碳化硅衬底上外延高性能氮
化镓（GaN）基电子材料。
【技术特点】采用本技术制备
GaN基电子材料，生长速度快，产
量高，质量、重复性和均匀性好。
利用制备材料已研制出国内第一
支GaN基HEMT和X波段GaN基功率器
件，国内第一块GaN功率MMIC，以
及国内领先、国际先进的GaN基功
率器件。
【技术水平】已达到国内领
先、国际先进水平，部分指标达到
国际领先水平，GaN基电子材料主
要指标如下：
（1）尺寸：2英寸或3英寸；
（2）平均方块电阻：270
Ω/□～400Ω/□；
（3）方块电阻不均匀性：
＜3％ ；
（4）室温二维电子气迁移
率：＞1800cm2/Vs；
（5）10μm×10μm范围表面
粗糙度：＜0.5nm。
【可应用领域和范围】该材
料适于研制高频、大功率GaN基功
率器件和单片集成电路，在手机基站、卫星通信、航空航天等领域具
有重大应用前景和市场潜力。
【专利状态】已获得专利14项，申
请专利1项。
【技术状态】小批量生产阶段
【合作方式】技术转让 股权
投资 风险投资 合作开发
【投入需求】外延材料生长的
MOCVD设备、测试设备及超净工艺
间。
【预期效益】目前碳化硅衬底
的GaN基电子材料，3英寸的大约10
万元/片，2英寸的大约5～8万元/
片。利用本技术建立2～3英寸GaN
基电子材料研制平台，可满足国内
器件和电路研制单位对GaN基电子
材料的需求。按照两台（2英寸和3
英寸各一台）3片MOCVD系统估计，
每年可生长2英寸和3英寸外延片各
1500片，预计经济效益可超过2亿
元。
二、多传感器光电监控
技术
【技术开发单位】中国航天科
工集团公司二院第二○七研究所
【技术简介】集成红外、电视、
激光等多种传感器，可实现昼夜全
倾力宇航科技发展 创新光纤陀螺技术——访中国航天电子技术研究院十三所副所长王巍
因此常常需要利用惯性测量与控制仪 表。惯性测量装置中，加速度计可用于
测量物体的平动加速度，陀螺仪则可
用于测量物体的转动情况。目前，陀螺 仪已经成为现代兵器运动测量与控制
技术中的关键部件，在第一次世界大
战后，美国海军首先研制成功陀螺仪， 并将其相继推广应用于航海和航空事
业中。２０世纪初出现了飞机陀螺稳定
器和自动驾驶仪，２０世纪中叶以后， 惯性导航系统实现工程应用。近年来，
随着光电技术的迅猛发展，集光、机、
电一体化的新型惯性陀螺，如激光陀
螺、光纤陀螺等，正不断地发展并广 泛应用于军事领域。光纤陀螺惯性测
量系统是～种全固态化的新型惯性技
术产品，具有可靠性高、寿命长、体积 小、质量轻、功耗低、启动快、动态范
围大等优点，已经成为２１世纪惯性测
量与制导领域的主导产品之一。作为典 型的高技术产品，发达国家对此一直
实行严密封锁。
航天器所处的太空环境特殊，对 光纤陀螺仪提出了很高的技术要求。
而我国宇航领域上光纤陀螺的应用曾
处于空白状态。多年来，我国多数卫星
的姿态敏感系统一直依赖进口的机电 式陀螺仪。
发展光纤陀螺已刻不容缓，面对
这种情况，王巍带领科研团队攻坚克
难，从２００３年起开展了一系列光纤陀 螺空间环境应用的试验研究。针对宇
航应用的特殊环境条件，王巍提出了
宇航用高精度光纤陀螺仪技术方案，
带领队伍对干涉型光纤陀螺仪的空间 环境适应性开展了深入细致的理论研
究、设计和试验验证工作。要攻克宇航
环境下的高精度，技术上存在很多难
题，面对一个个技术难点，他带领队伍 寻求全新的技术解决途径。最终。关键 王巍（左一）向王礼恒、陆元九、梁思礼、庄逢甘等院士和专家介绍光纤陀螺及其惯导系统技术研究情况。
光学器件的长期稳定性、调制器及系
统输出的非线性、仪表的空间环境适 应性等影响环境下精度的一系列难题
不断被攻克，高精度光纤陀螺的高信
噪比和标度因数的高稳定性目标得以 实现。
王巍及其科研团队在国内率先研