近日,從科技部獲悉,我國首個基于磁共振的原子自旋陀螺儀原理樣機研制成功,該技術(shù)將應(yīng)用于大眾定位導(dǎo)航市場。
陀螺儀和我們并不遙遠。大家熟知的微信“搖一搖”,實現(xiàn)這一功能的是一個叫陀螺儀傳感器的芯片。
陀螺儀又叫角速度傳感器,去年我國出貨的5億部手機所用陀螺儀傳感器幾乎完全依賴進口。業(yè)內(nèi)人士認為,隨著該技術(shù)取得突破,下游應(yīng)用的市場空間巨大。
近年來,慣性導(dǎo)航和制航技術(shù)在航空航天以及國民經(jīng)濟的各個領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用,陀螺儀作為這項技術(shù)的核心部件,其精度指標直接影響到導(dǎo)航精度。
其中,基于原子自旋效應(yīng)發(fā)展起來的原子陀螺儀,以其超高的理論精度成為目前世界各國首要發(fā)展的最新一代陀螺儀。
據(jù)介紹,“十二五”863計劃地球觀測與導(dǎo)航技術(shù)領(lǐng)域主題項目“基于磁共振的微小型原子自旋陀螺儀關(guān)鍵技術(shù)”由北京自動化控制設(shè)備研究所承擔,項目研究開展一年半取得突破性進展。
項目組攻克了核自旋-電子自旋耦合極化與檢測等精密量子操控技術(shù),完成了小型化磁共振氣室、高效磁屏蔽等元件的精密設(shè)計與制造,并研制成功我國首個基于磁共振的原子自旋陀螺儀原理樣機。樣機零偏穩(wěn)定性優(yōu)于2°/h,成為世界上第二個掌握該技術(shù)的國家,與美國技術(shù)差距從10年縮小到7年。
科技部人士表示,原子陀螺儀的技術(shù)突破使現(xiàn)有應(yīng)用于高端裝備的無縫定位導(dǎo)航系統(tǒng)的體積、質(zhì)量、功耗、成本等下降約兩個數(shù)量級,將應(yīng)用于大眾定位導(dǎo)航市場,可在微小體積、低成本條件下實現(xiàn)米級定位精度,提供不依賴衛(wèi)星的全空域、全時域無縫定位導(dǎo)航新能力。
項目所取得的研究成果將提高基于磁共振的微小型原子自旋陀螺儀的精度與集成度,為支撐我國量子導(dǎo)航領(lǐng)域的發(fā)展打下了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。隨著技術(shù)取得突破,下游應(yīng)用的市場空間也將逐步放大。
首先體現(xiàn)在智能手機領(lǐng)域。我國是智能手機的生產(chǎn)和消費大國,幾乎每部手機都會用到一到兩個陀螺儀。這些陀螺儀目前幾乎完全依賴進口,這也意味著未來的進口替代空間巨大。
其次,蓬勃發(fā)展的電競行業(yè)對陀螺儀的需求旺盛。例如,在飛行游戲,體育類游戲,甚至包括一些第一視角類射擊游戲中,陀螺儀完整監(jiān)測游戲者手的位移,從而實現(xiàn)各種游戲操作效果。
最后,增強現(xiàn)實功能亟需陀螺儀提供硬件支持,這也是未來最有前景和應(yīng)用范圍的用途。增強現(xiàn)實技術(shù),是一種實時地計算攝影機影像的位置及角度并加上相應(yīng)圖像的技術(shù),這種技術(shù)的目標是在屏幕上把虛擬世界套在現(xiàn)實世界并進行互動。
當然,在技術(shù)和市場之間,并非坦途。(整理|3sNews 龍薇)
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