固态波陀螺仪原理及应用

固态波陀螺仪的角速度检测原理是以旋转的轴对称壳体中激发的弹性驻波的惯性为基础［7］。由于哥氏力的作用，驻波对于壳体，以及在惯性空间中都会发生进动。固态波陀螺仪就是利用谐振子径向振动产生的驻波沿环向的进动来敏感基座的旋转，从而实现转角或转速的测量。振型相对壳体顺时针旋转的角度正比于壳体逆时针绕中心轴旋转的角度，通过测量振型进动角，即可得到旋转角度。

图3　诺·格公司LN-200 FOG系列机载IMU

固态波陀螺仪独特的工作原理使其具有一系列优点：完全没有运动部件，装置的工作寿命长；精度高，随机误差小；对周围环境的恶劣条件稳定性好；较小的外形尺寸、质量及功耗；在短时间切断供电的情况下可以保留惯性信息［7］。(www.xing528.com)

半球谐振陀螺（Hemispherical Resonator Gyro，HRG）是一种典型的固态波陀螺仪。诺·格公司Hubble HRG是目前公开报道的指标最高的半球谐振陀螺，零偏稳定性0.000 08 °/h，角度随机游走0.000 01 °/h1/2（图4）。法国赛峰（SAFRAN）公司在2018年第五届IEEE惯性传感器与系统会议（ISISS）上公开的半球谐振陀螺参数已经达到零偏稳定性0.000 1 °/h，角度随机游走0.000 2 °/h1/2，比例因子稳定度0.1×10－6（图5）。