张春熹:光纤陀螺技术的现状与未来

来源:记者团浏览次数:13发布时间:2017-11-11编辑:林璧彤 见习编辑 刘星言

新闻网讯(记者团 见习记者 侯欣瑶)11月9日晚七点,西五楼207,北京航空航天大学光电技术研究系主任张春熹应邀而至,做客第276期科学精神与实践讲座,为大家讲解光纤陀螺的技术与应用。


考虑到在场有许多非光电专业的同学,张春熹教授首先引入了几个相关概念:惯性技术、惯性导航和惯性制导。而本次讲座的主角——陀螺仪,就是惯性制导的两个元件之一。相比为人所熟知的卫星导航,惯性导航除了能测量载体的位置、速度,还可以测出它的姿态,这项技术的应用在航空航天和军事等方面都有着重大的战略意义。


陀螺仪主要分为机械陀螺、激光陀螺和光纤陀螺几种。就目前国内的研究形势来看,我国陀螺还主要以机械陀螺为主,它的制造成本较低,但是受环境影响较大,精确度也较低。为了进一步提高测量的精确性,我国的惯性导航研究开始向光纤陀螺迈进。光纤陀螺的特点在于基于光学干涉原理,具有全固态结构形式,理论上具备轻小型、高精度、快启动、宽带宽、长期性能稳定等特点。


目前我国光纤陀螺的发展主要有两个方向,一方面强调“高精度”,这主要是方便进行卫星、潜艇等战略应用,其二是强调轻小型,这主要是为了导弹等战术应用服务,可见,研制光纤陀螺技术的应用在我国军事等方面的发展意义重大。这光纤陀螺的基础理论探索,正是由北航牵头进行的。张春熹作为中国光纤陀螺技术带头人、北航光电技术负责人,更是长期奋斗在中国精密仪器与光电技术科研一线,用他的话来讲,“要了解中国光纤陀螺的发展历程,就要从研究北航研制光线陀螺的发展开始。“据张春熹介绍,自1982年以来,北航一直进行光纤陀螺基础理论与产业化的研究,并引领我国光纤陀螺技术发展。当然,这其中无疑有许多坎坷。


从横向来看,我国和国外在光纤陀螺发展方面仍存在较大差距,尽管经过近些年来的努力,这种差距在不断缩小,然而我们还无法否认差距的存在。在介绍国外光纤陀螺发展现状中张春熹总结道,如今国外先进的光纤陀螺生产商已将高精度及超高精度光纤陀螺批量应用在了大型水面、水下航舰和其他战略及应用领域。目前,我国光纤陀螺水平在研制和应用方面都与外国先进水平想比有一个数量级的差距。


北航在应用方面做出的第一个尝试是SY-1卫星光纤陀螺搭载验证,后续又进行了SJ-9A高精度光纤陀螺搭载,KZ姿态控制系统光纤陀螺等应用。实验名称说起来容易,做起来却实属不易,实验过程中难免会有失误产生。光纤陀螺不同于机械陀螺,造价昂贵,有时一个零件的制造就要耗费数十万人民币,在这种情况下,科研人员的压力也很大。“曾有一次一个实验因为电容量未达到标准失败了,领导还调侃说,以后试验也别再用我们的产品了。“张春熹笑着说,功夫不负有心人,后来哈工大卫星平台上应用的正式产品也正由北航实验室出品,张春熹本人也凭借这些项目获得了两个国家特等奖。


在讲座的尾声,张春熹介绍到我国光纤陀螺未来的发展方向在于光子晶体光纤。这个项目由北航提出,发展到如今,从“十二五“时期的无人竞标,北航自己提出课题自己接题到如今在全国陀螺技术行业掀起研究热潮,这种改变既是得益于“天时地利”,同时也是北航光纤陀螺研究团队不断努力坚持的结果。正如我国光纤陀螺的发展,正是有这些默默奉献坚持的科学人在,才得以拥有今天这样的成就。


相关新闻声明:本站所有文章,未经允许,不得转载!

常用链接

白云黄鹤BBS       学工在线           校友之家        新华网              人民网          中国新闻网
中国日报             中青在线            湖北日报       长江日报           楚天都市报

        

官方微信                 官方微博