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產(chǎn)業(yè)新聞產(chǎn)業(yè)資訊產(chǎn)業(yè)投資產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)科技產(chǎn)業(yè)政策
光纖陀螺是光纖慣性導航系統(tǒng)中的核心部件,是慣性導航技術領域最為基礎、核心、關鍵的裝置與系統(tǒng)之一。
(1)慣性導航技術
慣性導航(Inertial Navigation System,INS)是一種不依賴外部導航信息的自主式導航定位技術,其基本工作原理是通過測量線加速度和角速度來解算運載體位置信息并實現(xiàn)定位導航,由于不向外部輻射能量、不依賴于外部信息,因而具備不與外界交互而自主獨立工作的能力。
慣性導航在軍事及民用領域具有廣泛應用,包括各型飛機、導彈、遠程火箭彈、制導炸彈、潛艇及水面艦艇、陸地戰(zhàn)車等國防軍事裝備及各類航天器、陸地與海洋勘探策劃、自動駕駛、手機、可穿戴設備、VR/AR 設備等民用領域均有應用,屬于國家鼓勵發(fā)展的高科技產(chǎn)業(yè)。
慣性導航系統(tǒng)是以測量角速度的陀螺和測量線加速度的加速度計為敏感元器件,根據(jù)陀螺的輸出建立導航坐標系,根據(jù)加速度的輸出并結合初始運動狀態(tài),推算出運載體的實時速度、位置和航行、姿態(tài)等導航參數(shù)的解算系統(tǒng)。
作為三大常見定位技術之一(三大常見定位技術分別是以衛(wèi)星定位 GNSS 為代表的信息定位、以激光雷達定位為代表的環(huán)境特征匹配定位,以及慣性導航定位),慣性導航定位的優(yōu)勢是具有強自主性、強抗干擾能力和不依賴外界信號等特性,同時可為運載體全面提供位置、姿態(tài)、速度等信息,因此具有不可替代性。但慣性導航也存在誤差累計等缺點,因而經(jīng)常由全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)和慣性測量單元(IMU)組合成導航系統(tǒng)方案。
陀螺和加速度計等慣性傳感器是慣性導航系統(tǒng)的核心器件,對系統(tǒng)的精度起決定性作用。其中,陀螺用以獲取運動的角速度并測量其角度變化,通過角速度獲取方向信息,在慣性導航中起到姿態(tài)解算、輔助定位的作用;加速度計用以獲取運載體的線性加速度并測量其速度變化,起定位及修正姿態(tài)作用。通常情況下,每套慣性測量單元裝置包含 3 組陀螺和加速度計,分別測量三個自由度的角速度和線加速度。
慣性導航行業(yè)通常與制導控制行業(yè)并稱,需要融合慣性制導、制導控制、運動控制、運動傳感等領域的核心技術,屬于新一代信息技術與高端裝備制造相融合的高新技術與戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。從產(chǎn)業(yè)鏈角度,慣性導航分為上游器件層、中游系統(tǒng)層和下游應用層三個環(huán)節(jié)。
其中上游器件層對慣性導航系統(tǒng)起到?jīng)Q定性作用,且其技術門檻高,是產(chǎn)業(yè)鏈的核心部分,即慣性傳感器供應商及 GNSS 元器件供應商;產(chǎn)業(yè)鏈中游為慣性導航系統(tǒng)模塊生產(chǎn)企業(yè)、GNSS 模塊生產(chǎn)企業(yè)及慣性組合導航系統(tǒng)集成商;產(chǎn)業(yè)鏈下游為需求端,即各種應用領域,包括軍用領域和民用領域的各大終端客戶。
軍用領域方面,慣導系統(tǒng)在艦艇船舶、航空飛行器、航天飛機、制導武器、陸地車輛、機器人等裝備上均有所應用,民用領域則包括消費電子、無人機、自動駕駛等相關行業(yè)。其中,軍用領域為主要需求市場,其應用占比約 80%,包括軍用車、導彈、航天、艦船等軍工企業(yè);民用領域則包括消費電子、無人機、自動駕駛等相關行業(yè),應用占比約 20%。
(2)光纖陀螺之于慣性導航
陀螺、加速度計是慣性導航系統(tǒng)的核心器件,決定了慣性導航系統(tǒng)的精度。光纖陀螺是現(xiàn)代慣性導航的主流儀表之一,由于具有質量輕、體積小、結構緊湊、靈敏度和精度高、工作可靠等優(yōu)點,在很多領域已經(jīng)完全取代了機械式的傳統(tǒng)陀螺,成為現(xiàn)代導航儀器中的關鍵部件,尤其在慣性導航市場的最大領域——軍用市場應用廣泛。
①陀螺的分類
根據(jù)工作的原理不同,現(xiàn)代陀螺可劃分為激光陀螺、光纖陀螺、MEMS 陀螺及半球諧振陀螺等。自 1910 年首次用于船載指北陀螺羅經(jīng)以來,陀螺技術已發(fā)展了四代。傳統(tǒng)意義上的陀螺是指服從牛頓力學的機電陀螺,隨著激光技術和微電子技術的發(fā)展,光學陀螺和 MEMS 陀螺等建立在全新測量原理上的陀螺蓬勃發(fā)展。光纖陀螺和激光陀螺均屬于光學陀螺范疇。
②光纖陀螺的工作原理
光纖陀螺(Fiber Optic Gyro,F(xiàn)OG)的基本原理來自光學薩格納克(Sagnac)效應。Sagnac 效應是相對于慣性空間轉動的閉環(huán)光路中傳播光的一種普遍的相關效應,即在閉合光路中存在兩束從光路同一點出發(fā)的、沿相反方向傳播的光,兩束光沿光路傳播一周回到出發(fā)點時,如果閉合光路所在平面的法線方向存在相對慣性空間的角速度,則兩束光之間會產(chǎn)生與角速度相關的相位差。光纖陀螺通過光纖環(huán)的匝數(shù)和長度來增加所圍繞的總面積,進而增強 Sagnac 效應,從而實現(xiàn)載體角速度信息的精確測量。
③光纖陀螺的優(yōu)勢
光纖陀螺是一種全固態(tài)的陀螺,主要優(yōu)點在于高可靠性、長壽命、快速啟動、耐沖擊和振動、對重力不敏感、大動態(tài)范圍等,這是傳統(tǒng)機電陀螺所無法比擬的。具體而言,與傳統(tǒng)的機電陀螺相比,光纖陀螺不使用機械轉動部件,所以靈敏度更高;與環(huán)形激光陀螺相比,不需要精密加工的光學腔、克服鎖區(qū)的機械偏頻機構、幾千伏的高壓電源等,制造工藝更為簡單,使用壽命更長;與 MEMS 陀螺相比,在技術指標和環(huán)境適應性上具有優(yōu)勢。因此光纖陀螺近些年來成為國內各軍用導航設備的主力傳感器,占據(jù)了絕大部分的市場份額。
④光纖陀螺行業(yè)應用情況
光纖陀螺目前已是慣性技術研究領域的主流陀螺。早在 2005 年,光纖陀螺就已占據(jù)國外中近程導彈、中程導彈、衛(wèi)星等武器裝備領域一半以上的用量。慣性技術是提高戰(zhàn)略武器(如彈道導彈、運載火箭、衛(wèi)星等)導航、制導與控制精度的核心技術。
根據(jù)世界慣性技術權威機構美國麻省理工學院 Draper 實驗室預測,光纖陀螺將成為未來高精度慣性導航領域的主導器件,基于光纖陀螺的慣導系統(tǒng)是實現(xiàn)戰(zhàn)略武器高精度信息獲取的關鍵測量系統(tǒng),因此高精度光纖陀螺及其慣導系統(tǒng)是未來戰(zhàn)略武器高精度慣導系統(tǒng)發(fā)展的最主要方向。國外的慣性技術屬于高度保密的軍用核心技術,禁止向我國出口和轉讓。
一般而言,視應用場景性能需求,不同精度的光纖陀螺對應不同的應用范圍,涵蓋從戰(zhàn)略級武器裝備到商業(yè)級民用產(chǎn)品的各領域。中高精度的光纖陀螺主要應用在航空航天等高端武器裝備領域,而低成本、低精度光纖陀螺主要應用在石油勘查、工業(yè)機器人等精度要求不高的民用領域。
另外,在中高端無人機的飛行控制、高鐵振動傳感及鐵路軌道檢測、航空、陸上移動測繪、無人駕駛汽車等領域也有廣泛的應用。光電集成、專用光纖等先進微電子與光電子技術的發(fā)展,加速了光纖陀螺的小型化和低成本化。
第一章 光纖陀螺行業(yè)發(fā)展綜述
1.1 光纖陀螺行業(yè)簡介
1.1.1 行業(yè)界定及特征
1.1.2 行業(yè)發(fā)展概述
1.1.3 光纖陀螺行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈圖景
1.2 光纖陀螺行業(yè)產(chǎn)品種類介紹
1.3 光纖陀螺行業(yè)主要應用領域介紹
1.4 2018-2029全球光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模
1.5 2018-2029中國光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模
第二章 國內外光纖陀螺行業(yè)運行環(huán)境(PEST)分析
2.1 光纖陀螺行業(yè)政治法律環(huán)境分析
2.2 光纖陀螺行業(yè)經(jīng)濟環(huán)境分析
2.2.1 全球宏觀經(jīng)濟形勢分析
2.2.2 中國宏觀經(jīng)濟形勢分析
2.2.3 產(chǎn)業(yè)宏觀經(jīng)濟環(huán)境分析
2.3 光纖陀螺行業(yè)社會環(huán)境分析
2.4 光纖陀螺行業(yè)技術環(huán)境分析
第三章 全球及中國光纖陀螺行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
3.1 全球光纖陀螺行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
3.1.1 全球光纖陀螺行業(yè)發(fā)展概況分析
3.1.2 2018-2022年全球光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模
3.2 全球光纖陀螺行業(yè)集中度分析
3.3 新冠疫情對全球光纖陀螺行業(yè)的影響
3.4 中國光纖陀螺行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
3.4.1 中國光纖陀螺行業(yè)發(fā)展概況分析
3.4.2 中國光纖陀螺行業(yè)政策環(huán)境
3.4.3 新冠疫情對中國光纖陀螺行業(yè)發(fā)展的影響
3.5 中國光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模
3.6 中國光纖陀螺行業(yè)集中度分析
3.7 中國光纖陀螺行業(yè)進出口分析
3.8 光纖陀螺行業(yè)發(fā)展痛點分析
3.9 光纖陀螺行業(yè)發(fā)展機遇分析
第四章 全球光纖陀螺行業(yè)細分類型市場分析
4.1 全球光纖陀螺行業(yè)細分類型市場規(guī)模
4.1.1 全球類型 1銷售量、銷售額及增長率統(tǒng)計
4.1.2 全球類型 2銷售量、銷售額及增長率統(tǒng)計
4.1.3 全球類型 3銷售量、銷售額及增長率統(tǒng)計
4.2 全球光纖陀螺行業(yè)細分產(chǎn)品市場價格變化
4.3 影響全球光纖陀螺行業(yè)細分產(chǎn)品價格的因素
第五章 中國光纖陀螺行業(yè)細分類型市場分析
5.1 中國光纖陀螺行業(yè)細分類型市場規(guī)模
5.1.1 中國類型 1銷售量、銷售額及增長率統(tǒng)計
5.1.2 中國類型 2銷售量、銷售額及增長率統(tǒng)計
5.1.3 中國類型 3銷售量、銷售額及增長率統(tǒng)計
5.2 中國光纖陀螺行業(yè)細分產(chǎn)品市場價格變化
5.3 影響中國光纖陀螺行業(yè)細分產(chǎn)品價格的因素
第六章 全球光纖陀螺行業(yè)下游應用領域市場分析
6.1 全球光纖陀螺在各應用領域的市場規(guī)模
6.1.1 全球光纖陀螺在應用領域 1領域銷售量、銷售額及增長率統(tǒng)計
6.1.2 全球光纖陀螺在應用領域 2領域銷售量、銷售額及增長率統(tǒng)計
6.1.3 全球光纖陀螺在應用領域 3領域銷售量、銷售額及增長率統(tǒng)計
6.2 上游行業(yè)各因素波動對光纖陀螺行業(yè)的影響
6.3 各下游應用行業(yè)發(fā)展對光纖陀螺行業(yè)的影響
第七章 中國光纖陀螺行業(yè)下游應用領域市場分析
7.1 中國光纖陀螺在各應用領域的市場規(guī)模
7.1.1 中國光纖陀螺在應用領域 1領域銷售量、銷售額及增長率統(tǒng)計
7.1.2 中國光纖陀螺在應用領域 2領域銷售量、銷售額及增長率統(tǒng)計
7.1.3 中國光纖陀螺在應用領域 3領域銷售量、銷售額及增長率統(tǒng)計
7.2 上游行業(yè)各因素波動對光纖陀螺行業(yè)的影響
7.3 各下游應用行業(yè)發(fā)展對光纖陀螺行業(yè)的影響
第八章 全球主要地區(qū)及國家光纖陀螺行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析
8.1 全球主要地區(qū)光纖陀螺行業(yè)市場銷售量分析
8.2 全球主要地區(qū)光纖陀螺行業(yè)市場銷售額分析
8.3 亞太地區(qū)光纖陀螺行業(yè)發(fā)展態(tài)勢解析
8.3.1 新冠疫情對亞太光纖陀螺行業(yè)的影響
8.3.2 亞太地區(qū)光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.3.3 亞太地區(qū)主要國家光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模統(tǒng)計
8.3.3.1 亞太地區(qū)主要國家光纖陀螺行業(yè)銷售量及銷售額
8.3.3.2 中國光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.3.3.3 日本光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.3.3.4 韓國光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.3.3.5 印度光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.3.3.6 澳大利亞和新西蘭光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.3.3.7 東盟光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.4 北美地區(qū)光纖陀螺行業(yè)發(fā)展態(tài)勢解析
8.4.1 新冠疫情對北美光纖陀螺行業(yè)的影響
8.4.2 北美地區(qū)光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.4.3 北美地區(qū)主要國家光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模統(tǒng)計
8.4.3.1 北美地區(qū)主要國家光纖陀螺行業(yè)銷售量及銷售額
8.4.3.2 美國光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.4.3.3 加拿大光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.4.3.4 墨西哥光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.5 歐洲地區(qū)光纖陀螺行業(yè)發(fā)展態(tài)勢解析
8.5.1 新冠疫情對歐洲光纖陀螺行業(yè)的影響
8.5.2 歐洲地區(qū)光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.5.3 歐洲地區(qū)主要國家光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模統(tǒng)計
8.5.3.1 歐洲地區(qū)主要國家光纖陀螺行業(yè)銷售量及銷售額
8.5.3.1 德國光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.5.3.2 英國光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.5.3.3 法國光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.5.3.4 意大利光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.5.3.5 西班牙光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.5.3.6 俄羅斯光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.5.3.7 俄烏戰(zhàn)爭對俄羅斯光纖陀螺行業(yè)發(fā)展的影響
8.6 中東和非洲地區(qū)光纖陀螺行業(yè)發(fā)展態(tài)勢解析
8.6.1 新冠疫情對中東和非洲地區(qū)光纖陀螺行業(yè)的影響
8.6.2 中東和非洲地區(qū)光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.6.3 中東和非洲地區(qū)主要國家光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模統(tǒng)計
8.6.3.1 中東和非洲地區(qū)主要國家光纖陀螺行業(yè)銷售量及銷售額
8.6.3.2 南非光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.6.3.3 埃及光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.6.3.4 伊朗光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
8.6.3.5 沙特阿拉伯光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模分析
第九章 全球及中國光纖陀螺行業(yè)市場競爭格局分析
9.1 全球光纖陀螺行業(yè)主要廠商
9.2 中國光纖陀螺行業(yè)主要廠商
9.3 中國光纖陀螺行業(yè)在全球競爭格局中的市場地位
9.4 中國光纖陀螺行業(yè)競爭優(yōu)勢分析
第十章 全球光纖陀螺行業(yè)重點企業(yè)分析
10.1 公司 1
10.1.1 公司 1基本信息介紹
10.1.2 公司 1主營產(chǎn)品和服務介紹
10.1.3 公司 1生產(chǎn)經(jīng)營情況分析
10.1.4 公司 1競爭優(yōu)劣勢分析
10.2 公司 2
10.2.1 公司 2基本信息介紹
10.2.2 公司 2主營產(chǎn)品和服務介紹
10.2.3 公司 2生產(chǎn)經(jīng)營情況分析
10.2.4 公司 2競爭優(yōu)劣勢分析
10.3 公司 3
10.3.1 公司 3基本信息介紹
10.3.2 公司 3主營產(chǎn)品和服務介紹
10.3.3 公司 3生產(chǎn)經(jīng)營情況分析
10.3.4 公司 3競爭優(yōu)劣勢分析
10.4 公司 4
10.4.1 公司 4基本信息介紹
10.4.2 公司 4主營產(chǎn)品和服務介紹
10.4.3 公司 4生產(chǎn)經(jīng)營情況分析
10.4.4 公司 4競爭優(yōu)劣勢分析
10.5 公司 5
10.5.1 公司 5基本信息介紹
10.5.2 公司 5主營產(chǎn)品和服務介紹
10.5.3 公司 5生產(chǎn)經(jīng)營情況分析
10.5.4 公司 5競爭優(yōu)劣勢分析
10.6 公司 6
10.6.1 公司 6基本信息介紹
10.6.2 公司 6主營產(chǎn)品和服務介紹
10.6.3 公司 6生產(chǎn)經(jīng)營情況分析
10.6.4 公司 6競爭優(yōu)劣勢分析
10.7 公司 7
10.7.1 公司 7基本信息介紹
10.7.2 公司 7主營產(chǎn)品和服務介紹
10.7.3 公司 7生產(chǎn)經(jīng)營情況分析
10.7.4 公司 7競爭優(yōu)劣勢分析
10.8 公司 8
10.8.1 公司 8基本信息介紹
10.8.2 公司 8主營產(chǎn)品和服務介紹
10.8.3 公司 8生產(chǎn)經(jīng)營情況分析
10.8.4 公司 8競爭優(yōu)劣勢分析
10.9 公司 9
10.9.1 公司 9基本信息介紹
10.9.2 公司 9主營產(chǎn)品和服務介紹
10.9.3 公司 9生產(chǎn)經(jīng)營情況分析
10.9.4 公司 9競爭優(yōu)劣勢分析
10.10 公司 10
10.10.1 公司 10基本信息介紹
10.10.2 公司 10主營產(chǎn)品和服務介紹
10.10.3 公司 10生產(chǎn)經(jīng)營情況分析
10.10.4 公司 10競爭優(yōu)劣勢分析
第十一章 當前國際形勢下全球光纖陀螺行業(yè)市場發(fā)展預測
11.1 全球光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模預測
11.1.1 全球光纖陀螺行業(yè)銷售量、銷售額及增長率預測
11.2 全球光纖陀螺細分類型市場規(guī)模預測
11.2.1 全球光纖陀螺行業(yè)細分類型銷售量預測
11.2.2 全球光纖陀螺行業(yè)細分類型銷售額預測
11.2.3 2023-2029年全球光纖陀螺行業(yè)各產(chǎn)品價格預測
11.3 全球光纖陀螺在各應用領域市場規(guī)模預測
11.3.1 全球光纖陀螺在各應用領域銷售量預測
11.3.2 全球光纖陀螺在各應用領域銷售額預測
11.4 全球重點區(qū)域光纖陀螺行業(yè)發(fā)展趨勢
11.4.1 全球重點區(qū)域光纖陀螺行業(yè)銷售量預測
11.4.2 全球重點區(qū)域光纖陀螺行業(yè)銷售額預測
第十二章 “十四五”規(guī)劃下中國光纖陀螺行業(yè)市場發(fā)展預測
12.1 “十四五”規(guī)劃光纖陀螺行業(yè)相關政策
12.2 中國光纖陀螺行業(yè)市場規(guī)模預測
12.3 中國光纖陀螺細分類型市場規(guī)模預測
12.3.1 中國光纖陀螺行業(yè)細分類型銷售量預測
12.3.2 中國光纖陀螺行業(yè)細分類型銷售額預測
12.3.3 2023-2029年中國光纖陀螺行業(yè)各產(chǎn)品價格預測
12.4 中國光纖陀螺在各應用領域市場規(guī)模預測
12.4.1 中國光纖陀螺在各應用領域銷售量預測
12.4.2 中國光纖陀螺在各應用領域銷售額預測