国外激光陀螺概述

美国Sperry公司在1963年首次做出了激光陀螺的实验装置。从65438年到0966年,美国霍尼韦尔公司开始使用应时作为谐振腔,并开发了交变机械抖动的频率偏移方法,使这一技术的使用成为可能。1972年,霍尼韦尔公司研制出GG-1300激光陀螺仪。1974年,美国国防部命令海军和空军共同制定研究计划,在1975年的战术飞机上和1976年的战术导弹上试验成功。

自上世纪80年代以来,美国空军表示将把激光陀螺坚定地应用于空军系统,并与麦克唐纳·道格拉斯公司签订了两份合同,实施一项名为“集成惯性参考模块”的研究计划,其内容是利用激光陀螺开发一种双箱模块传感器系统。海军还计划在80年代在舰载机上使用激光陀螺惯性导航系统,称为CA1NS1。陆军准备在陆军飞机的定位/导航、监视/侦察、火力控制和飞行控制系统中使用激光陀螺。

美国在1985年提出战略防御计划(SDI)后,激光技术在军事系统和太空武器中的应用备受关注。根据SDI预算,1985财年在该领域的投资为104亿美元,其中大部分用于开展激光实验,包括激光陀螺的研制。

20世纪90年代,根据先进巡航导弹和战术飞机导航的要求,美国对激光陀螺(SPS)的捷联性能进行了研究。麦克唐纳·道格拉斯被选为SPS的主承包商,其次是霍尼韦尔、利顿、罗克韦尔和辛格·基尔福德。

国外激光陀螺的研究单位很多,其中美国和法国发展水平较高,此外还有俄罗斯、德国等国。

1.美利坚合众国

美国激光陀螺仪的制造商有霍尼韦尔、利顿和斯佩里。

(1)霍尼韦尔公司

理想的战术惯性器件必须具有成本低、体积小、重量轻、坚固的特点。霍尼韦尔公司的GG1308和GG1320就是为此开发的最新产品。

公司采用的关键技术如下:

(1)在提高准确性方面

输出信号的细分技术可以在小型化RLG中保持所需的分辨率。提高抖动偏频的频率来提高RLG的采样频率。小型化RLG惯性小,谐振频率高,在抖动偏频器的设计中可以提高频率。因此,可以提高RLG的采样频率和捷联惯导系统的计算频率,有利于保证捷联惯导系统的精度。

(2)在降低成本方面

玻璃烧结工艺用于密封反射镜和电极。BK-7光学玻璃用于替代零膨胀系数的材料,如Zerodur。因此,需要建立光波在谐振器中谐振的条件,并补偿温度误差。一个由GG1308组成的惯性导航系统是HGl500-IMU。GG1320组成的惯性导航系统是H-764C。

(2)基尔福德公司

在单轴RLG的基础上,为了满足小型卫星和航天器的需要,该公司研制了微型三轴激光陀螺仪MRLG。该公司使用力反馈加速度计和MRLG组成惯性测量单元IMU。这种惯性导航系统也可以用于战术武器,包括鱼雷。

2.法国

法国的激光陀螺和系统技术实力雄厚。法国SWXTANT公司和SAGEM公司都是在20世纪70年代开始研究激光陀螺技术的,目前已经形成了不同尺寸和精度的激光陀螺。

(1)六分仪公司

六分仪公司于1972年开始研究激光陀螺仪,六分仪激光陀螺仪于1979年首次用于美洲虎直升机飞行。1981年33cm激光陀螺在ANS超音速导弹项目中中标,1987年首次用于阿丽亚娜4火箭飞行,1990年六分仪公司在法国未来战略导弹项目中中标。

(2)萨基姆公司

SAGEM公司从1977开始研究环形激光陀螺。1987组装了第一台原型机GLS32。技术成熟后,主要生产航空兵和潜艇用捷联惯导系统。GLC16样机组装于1987,主要用于直升机和小型运载火箭的捷联惯导系统。