摘要：由中国科研团队研发的新型光纤陀螺仪实现了宽温域下的稳定运行，这项突破性进展对军事、深海及航天导航领域具有重大意义 —— 在这些场景中，卫星信号常面临阻断或不可靠的挑战。作为飞机、船舶、潜艇及石油平台的核心导航设备，陀螺仪发挥着不可替代的作用。

这款采用空心反谐振光纤的创新设备，在太空探索和深海探测等严苛环境中展现出更强适应性。

由中国科研团队研发的新型光纤陀螺仪实现了宽温域下的稳定运行，这项突破性进展对军事、深海及航天导航领域具有重大意义 —— 在这些场景中，卫星信号常面临阻断或不可靠的挑战。作为飞机、船舶、潜艇及石油平台的核心导航设备，陀螺仪发挥着不可替代的作用。

陀螺仪通过感知方位和旋转运动，无需依赖GPS或卫星即可提供精确的指向、位移及转向数据。简言之，它犹如一个超高精度的内置罗盘与转向追踪系统。

现代高精度陀螺仪采用实体光纤通过光波弯折测量运动，但这类材料易受温度、辐射及磁场干扰，在极端环境下尤为明显。

技术革新突破传统

与依赖机械旋转部件的传统陀螺仪不同，光纤陀螺仪通过监测光波在光纤中的传播变化来感知运动。其中，干涉式光纤陀螺仪（IFOG）凭借结构简洁、精度卓越的特点，在军民两用领域广泛应用。然而，实体光纤的物理特性制约了该技术的进一步发展。

为攻克这一瓶颈，天津航海仪器研究所与广州暨南大学联合团队创新性地采用空心反谐振光纤替代实体光纤 —— 这种结构使光波主要在空气而非玻璃介质中传播。实验表明，该改进使陀螺仪对温度变化的敏感度降低了10倍。

科研团队指出，新型空心光纤陀螺仪还具备更强的抗磁场和抗辐射能力，显著提升了在太空、深海钻探等极端环境中的适用性。"我们成功研制出具有划时代意义的导航级干涉式空心光纤陀螺仪。"研究团队在发表于《自然·通讯》的论文中宣布，"这是空心光纤陀螺仪首次达到导航级性能标准。"

创纪录的强适应性突破

科研团队称，这款空心光纤陀螺仪创造了同类设备的精度新纪录。虽然目前尚未超越顶级传统陀螺仪的精度水平，但其环境耐受性已实现质的飞跃，且性能正快速逼近传统产品。

"我们在空心光纤陀螺仪领域实现了世界领先的测量精度，成功跻身'高精度光纤陀螺仪'行列，并为后续优化指明了方向。"论文通讯作者、暨南大学物理与光电工程学院教授丁伟接受媒体采访时表示。

在军事、航天及水下作业中，不依赖GPS的导航系统具有战略重要性。这项新技术有望催生更小巧、经济、节能的导航系统，摆脱笨重的防护组件束缚。研究团队强调，该成果使新一代惯性导航系统的实现更近一步 —— 这些系统能在卫星信号无法覆盖的太空、山体内部或深海环境自主运作。

"这些突破标志着我们在实现环境适应性卓越的高精度惯性导航应用长期目标上迈出了关键步伐。"研究人员在论文中总结道。

这项开创性研究已发表于国际权威期刊《自然·通讯》。

来源：知新了了一点号