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新一代自主研發(fā)激光陀螺儀專用芯片問世
材料來源:愛集微          

近日,國(guó)內(nèi)新一代激光陀螺驅(qū)動(dòng)系列功能芯片問世,由湖南二零八先進(jìn)科技有限公司(以下簡(jiǎn)稱“二零八公司”)技術(shù)團(tuán)隊(duì)研發(fā)。相比行業(yè)內(nèi)普遍應(yīng)用的上一代激光陀螺驅(qū)動(dòng)控制電路,激光陀螺驅(qū)動(dòng)專用芯片降低了電路設(shè)計(jì)難度,大幅減小體積重量,實(shí)現(xiàn)了我國(guó)激光陀螺儀電路的低成本國(guó)產(chǎn)化,邁出了激光陀螺儀產(chǎn)品高集成化、國(guó)產(chǎn)化的關(guān)鍵一步。

國(guó)內(nèi)新一代激光陀螺驅(qū)動(dòng)系列功能芯片

“沒落貴族”重現(xiàn)光芒——激光陀螺儀市場(chǎng)煥發(fā)廣闊前景

以激光陀螺儀為核心部件的導(dǎo)航系統(tǒng)是一種慣性導(dǎo)航系統(tǒng),相對(duì)于大家耳熟能詳?shù)腉PS和北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng),熟知慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的人很少。實(shí)際上,慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的出現(xiàn)要比衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)早半個(gè)多世紀(jì),衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)與慣性系統(tǒng)的組合導(dǎo)航,進(jìn)一步提高導(dǎo)航系統(tǒng)的精度,但卻不能完全替代慣性導(dǎo)航系統(tǒng),慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不僅能夠提供位置信息,還能解析載體姿態(tài)信息,實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)的功能。

此外,慣性系統(tǒng)不需要任何外部信息源,可以在深海、深空等各種場(chǎng)景下隨時(shí)作業(yè),并且能夠抵抗電子干擾,在GPS等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)失效的情況下仍可保持工作。因此,慣性導(dǎo)航系統(tǒng)是現(xiàn)代航空、航海、航天等領(lǐng)域的保底裝備,激光陀螺儀等慣性器件更是無可替代的重要傳感器,其技術(shù)水平也是衡量一個(gè)國(guó)家工業(yè)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志之一。

20世紀(jì)60年代,美國(guó)率先成功研制激光陀螺儀,進(jìn)而在世界范圍內(nèi)引發(fā)了一場(chǎng)導(dǎo)航領(lǐng)域的革命。由于具有重要戰(zhàn)略意義,在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi),激光陀螺儀相關(guān)產(chǎn)品與技術(shù)一直被歐美國(guó)家實(shí)施技術(shù)封鎖,我國(guó)直到1994年才在國(guó)防科技大學(xué)原光電科學(xué)與工程學(xué)院教授、中國(guó)工程院院士、“激光陀螺儀之父”高伯龍的帶領(lǐng)下,研制出第一臺(tái)激光陀螺儀,成為全球第四個(gè)可獨(dú)立研制激光陀螺儀的國(guó)家。

目前,激光陀螺儀已發(fā)展成為技術(shù)成熟、綜合性能優(yōu)越的一種陀螺儀。最新實(shí)踐表明,衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)極易受到攻擊和干擾,這一現(xiàn)實(shí)更凸顯了激光陀螺儀等慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的高精度優(yōu)勢(shì),在長(zhǎng)航時(shí)無人機(jī)、無人潛航器等新型使用場(chǎng)景中,激光陀螺儀這一類高性能器件將難以替代。

除了航空、航天、潛艇、艦船等市場(chǎng)的大規(guī)模需求外,在自動(dòng)駕駛、工業(yè)自動(dòng)化、機(jī)器人、軌道交通等民用領(lǐng)域,激光陀螺儀都將成為高精度測(cè)量和定位的重要傳感器。

新一代專用“芯”突破,助力激光陀螺儀低成本國(guó)產(chǎn)化

面對(duì)廣闊的市場(chǎng)前景,國(guó)內(nèi)激光陀螺儀卻由于起步較晚、與光纖陀螺儀出現(xiàn)時(shí)差短以及自身產(chǎn)能問題,加之技術(shù)門檻高、定價(jià)高以及易用性較差等原因,市場(chǎng)應(yīng)用一直沒能大規(guī)模展開。 

“激光陀螺儀主要由控制電路和傳感器本體兩部分組成,其中,控制電路是激光陀螺儀的‘大腦’,是激光陀螺儀性能與可靠性最為復(fù)雜的一部分,也是降成本和提高易用性的主要突破點(diǎn)之一。”二零八公司創(chuàng)始人及首席專家盧廣鋒表示,“上一代激光陀螺驅(qū)動(dòng)控制電路采用分立器件形式,不僅體積大,而且需要生產(chǎn)商購(gòu)買上百類零件自行組裝,造成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)缺失、集成度低、成本高等問題。”

二零八公司研發(fā)新一代激光陀螺驅(qū)動(dòng)系列功能芯片,比硬幣更小

為彌補(bǔ)激光陀螺儀成本高昂的“致命”缺陷,推動(dòng)國(guó)產(chǎn)化器件普及,二零八公司鉆研多年,成功研制新一代激光陀螺驅(qū)動(dòng)系列功能芯片。該系列芯片由5枚獨(dú)立功能芯片組成,分別實(shí)現(xiàn)激光陀螺的高壓?jiǎn)⑤x、高壓維持、精密穩(wěn)流、抖動(dòng)驅(qū)動(dòng)、穩(wěn)頻及鎖區(qū)優(yōu)化功能。相比上一代激光陀螺驅(qū)動(dòng)控制電路,專用系列芯片大大降低了電路設(shè)計(jì)的難度,體積減小三分之一,成本降低一半,進(jìn)一步推動(dòng)了激光陀螺儀的低成本國(guó)產(chǎn)化,為進(jìn)一步拓展應(yīng)用打開了空間。

文章來源:愛集微

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