音叉振动陀螺仪采用驱动力激励两音叉作相向振动，当基座绕音叉的中心轴转动时产生哥式惯性力矩，带动音叉作扭转振动，其幅值正比于输入角速度，通过测量扭转角来实现角速度测量。
硅微机电（MENS）振动陀螺仪采用静电力驱动物体作角振动，通过检测角振幅，实现角速度测量。20世纪80年代，美国Draper实验室研制出世界上首个MENS陀螺仪，使惯性技术产生了一次新的飞跃。MENS陀螺仪的优点是成本低，体积小，质量轻，功耗低，可与电路集成。
（2）光学陀螺仪
光学陀螺仪的基本原理是利用光的Sagnac效应：假设光程长所包围的面积为A，装置旋转的角速度为ω，则光程差为：?L?以求出角速度ω。
1925年迈克尔森制造出首个环形光学陀螺仪，1960年激光出现，1963年司伯里公司演示了世界上第一台环形激光器，这标志着环形激光陀螺仪发展的开始。1976年美国犹他大学提出光纤陀螺的概念并首先研制出实验装置，20世纪90年代开始光纤陀螺仪的精度迅速提高，已达到0.001?/h。与其他陀螺仪相比，光
学陀螺仪具有精度高、动态范围大、启动快、抗冲击等优点。
4A?。通过测量光程差就可C（二）加速度计
加速度计是惯导系统中的最重要元件之一,用来测量沿其输入轴作用的常值和低频加速度，当前无论在航天航空,还是在其它技术领域都得到了广泛应用。
1、加速度计的基本原理
加速度计由检测质量（也称敏感质量）、支承、电位器、弹簧、阻尼器和壳体组成。检测质量受支承的约束只能沿一条轴线移动，这个轴常称为输入轴或敏感轴。当仪表壳体随着运载体沿敏感轴方向作加速运动时，根据牛顿定律，具有一定惯性的检测质量力图保持其原来的运动状态不变。它与壳体之间将产生相对运动，使弹簧变形，于是检测质量在弹簧力的作用下随之加速运动。当弹簧力与检测质量加速运动时产生的惯性力相平衡时，检测质量与壳体之间便不再有相对运动，这时弹簧的变形反映被测加速度的大小。电位器作为位移传感元件把加速度信号转换为电信号，以供输出。
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2、加速度计的种类
当前为了测量惯导系统中的加速度所采用的主要有摆式积分陀螺加速度计、力平衡式加速度计、石英挠性加速度计、石英振梁加速度计和单晶硅微加工加速度计。
（1）力平衡式加速度计
力平衡式加速度计是当前惯导系统中应用最广泛的一种加速度计,它利用闭路系统的负反馈原理把检测质量悬浮在其结构的某一固定位置上。力平衡式加速度计主要由机电部件和补偿回路两部分组成。
力平衡式加速度计的优点在于动态范围宽，偏值误差小，交叉耦合和振动整流误差小，线性度高。缺点在于机械和电子线路较复杂，功耗大。力平衡式加速度计技术今后的发展方向重点在改进磁路(采用高磁能积的稀土永磁材料以及改善温度稳定性等)、挠性铰链、电子线路和模数转换等方面。
（2）石英挠性加速度计
石英挠性加速度计是一种力平衡式传感器，它将输入加速度转换成其挠性摆片的微小位移，并用反馈力加以平衡。由于采用了力反馈回路，使这种挠性加速度计具有精度高，抗干扰能力强的特点。适合于低频低g值的加速度测量，是惯性导航和制导系统中不可缺少的关键器件之一。
（3）石英振梁加速度计
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石英振梁加速度计是一种把力敏感振动石英梁作为敏感元件的加速度计，是能直接数字输出的加速度计，其输出频率可以完全由数字电路处理，不再有因模数转换带来的速度增量误差。
在振梁加速度计中,力敏感晶体谐振器和晶振荡器电子线路代替了力平衡式加速度计的力矩器线圈、永久磁铁、传感器和归零电路，从而加速度计的机械组装比较简单，成本低，可靠性好，电子路的功耗小，且不随输入加速度而变化。由于直接数字输出，因此具有很高的性能价格比。
（4）单晶硅微加工加速度计
单晶硅微加工加速度计是用现有集成电路工艺对单晶硅片加工而成的。在现有的加速度计工业中，其降低成本的潜力是最大的。
这种加速度计的优点成本低、尺寸小、机械性能好。 四、我国惯性导航器件行业分析
目前我国惯性器件最主要的用途在于军用武器系统，虽然国外很多军用微小惯性器件是成熟产品，但对中国严格禁运。国际形势的变化迫切需要发展拥有自主知识产权的惯性器件。
1、我国惯性导航器件行业发展形势分析
在经济高速发展的今天，国际格局已经发生了很大的变化，从整体来看国际关系趋于和平，全球大战已经不可能发生了，但局部战争会经常出现。因此，武器系统的研制方向也产生了很大的变化，一切从以人为本方向发展，大规模的杀伤性武器的研制将趋向停止。在局部战争中最有效的是小型的精确制导武器，它体积小、成本低、生产周期短、打击目标准确率高、负面效应小。
美国近几年投入大量的经费进行精确制导武器的研制，据资料统计，在北约对南联盟的空袭中，所使用的武器，有98%是精确制导武器，并且显示出优异的作战效能。1999年5月7日，美国轰炸我国驻南联盟大使馆所使用的也是5枚全球定位系统制导、全天候、各重2000磅的联合直接攻击弹药(JDAM)。
精确制导武器使超视距、多模式、多目标精确打击成为可能，旷日持久的局部战争将被速战速决取代，远程火力袭击的突然性空前增大，这一切将会对未来的战争形式产生深刻影响。
武器系统的小型化、低成本、长寿命、精确制导等也是我军的发展目标，为
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了国家的迅速发展和壮大，确保国防安全，需要用有限的军费支出达到安全保卫的目的。目前国外很多军用微小惯性器件是成熟产品，但对中国严格禁运。国际形势的变化迫切需要发展拥有自主知识产权的惯性器件。
2、惯性导航器件市场容量分析 （1）国外惯性器件市场
产业组织SEMI的数据显示，包括MEMS材料、设备和器件在内，2005年MEMS产业总规模为480亿美元，预计到2010年将增长到950亿美元，年复合增长率为15%。其中MEMS器件市场将从2005年的53亿美元增长到2010年的99亿美元。MEMS器件包括压力传感器、加速计、陀螺仪、麦克风、数字显示和振荡器等。
根据国外相关资料，美国用于飞行控制系统的惯性导航器件（包括陀螺仪和加速度计）每套价格约为500美元，用于战略导弹的惯性导航器件每套价格约为2000美元，用于战术导弹的惯性导航器件每套价格约为10000美元，用于巡航导弹和航空器导航系统的惯性导航器件每套价格约为15000美元，美国整个惯性导航器件的市场容量约为5000亿美元。
（2）国内惯性器件市场 ①民用传感器市场
2005年我国传感器市场销量为约为235亿元，据CCID－MRD（中国电子信息产业发展研究院微电子研究所）预测，2010年我国传感器市场销量将达到905亿元。未来五年，国内传感器市场平均销售增长率将达31%。
②车载GPS市场
目前惯性器件在车载GPS系统中作为辅助设备，可以有效弥补GPS接收机在受到干扰时丢失信号的缺点，并可以提高GPS接收天线的定向操控性能。2006年我国汽车数量超过3300万辆，其中轿车1200万辆，但车载GPS装车率仅为2%，远低于日本的59%和欧美25%的水平。
国家政策取向也显示了GPS日益受到重视。以北京市为例，2008年要给全市所有的公共汽车、出租车安装GPS监控系统，花费将达19.2亿元。2007年车载GPS市场销售突破了50亿元，赛迪顾问预计2010年车载GPS市场将达到100亿元人民币。
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