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慣性器件行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展態(tài)勢(shì)
思瀚產(chǎn)業(yè)研究院 天箭慣性    2023-09-22

(1)慣性技術(shù)簡(jiǎn)介

慣性技術(shù)是以牛頓運(yùn)動(dòng)定律為基礎(chǔ)的多學(xué)科交叉綜合技術(shù),通過感知運(yùn)動(dòng)體在慣性空間的角運(yùn)動(dòng)、線運(yùn)動(dòng),進(jìn)而獲取運(yùn)動(dòng)體的姿態(tài)、位置和速度等信息,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)物體姿態(tài)和運(yùn)動(dòng)軌跡進(jìn)行測(cè)量和控制的一門技術(shù),也是慣性器件、慣性導(dǎo)航、慣性制導(dǎo)、慣性姿態(tài)穩(wěn)定等技術(shù)的統(tǒng)稱。

慣性技術(shù)的應(yīng)用以慣性器件、慣性系統(tǒng)為載體,其中慣性器件作為慣性系統(tǒng)的核心器件,在實(shí)現(xiàn)慣性技術(shù)應(yīng)用的過程中起著重要作用。慣性器件主要包括陀螺儀和加速度計(jì),陀螺儀獲知運(yùn)動(dòng)體的角速度,用以計(jì)算運(yùn)動(dòng)體的角度變化;加速度計(jì)獲知運(yùn)動(dòng)體的線性加速度,用以計(jì)算運(yùn)動(dòng)體的速度變化。

結(jié)合慣性器件的信息,慣性系統(tǒng)輔以時(shí)間維度進(jìn)行自主運(yùn)算后,即可實(shí)現(xiàn)對(duì)物體在一定期間的運(yùn)動(dòng)姿態(tài)、位置、速度等信息的精確感知和測(cè)量,進(jìn)而在對(duì)這些信息進(jìn)行綜合處理的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)動(dòng)體之運(yùn)動(dòng)參數(shù)的有效控制。將上述感知、測(cè)量、控制的結(jié)果結(jié)合下游應(yīng)用領(lǐng)域的具體需求,即可實(shí)現(xiàn)慣性技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。

(2)慣性器件行業(yè)概況

隨著慣性器件的持續(xù)發(fā)展,慣性技術(shù)水平大幅提升,其中陀螺儀技術(shù)的發(fā)展尤為重要。陀螺儀技術(shù)自問世以來,發(fā)展至今已有 160 余年歷史,在導(dǎo)航、制導(dǎo)與控制等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。隨著科學(xué)理論的進(jìn)步和工藝水平的不斷提高,基于不同測(cè)量原理的陀螺儀相繼出現(xiàn),各國(guó)對(duì)陀螺儀精度、穩(wěn)定性、可靠性、成本、體積等性能指標(biāo)的不懈追求,極大地促進(jìn)了陀螺儀技術(shù)的發(fā)展。

陀螺儀按其測(cè)量原理可劃分為:基于牛頓經(jīng)典力學(xué)原理的轉(zhuǎn)子陀螺儀,典型代表有液浮陀螺儀、動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀以及靜電陀螺儀;基于薩格納克(Sagnac)效應(yīng)的光學(xué)陀螺儀,典型代表是激光陀螺儀和光纖陀螺儀;基于哥氏振動(dòng)效應(yīng)和微米/納米技術(shù)的 MEMS 陀螺儀和半球諧振陀螺儀;基于現(xiàn)代量子力學(xué)技術(shù)的核磁共振陀螺儀、原子干涉陀螺儀。

2、行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)

(1)各類陀螺儀在不同應(yīng)用場(chǎng)景持續(xù)發(fā)展

現(xiàn)階段半球諧振陀螺儀主要應(yīng)用于高精度的空間領(lǐng)域,而核磁共振陀螺儀和原子干涉陀螺儀則分別處于工程樣機(jī)階段和原理樣機(jī)階段,目前我國(guó)應(yīng)用最多的主要包括光纖陀螺儀、激光陀螺儀、動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀以及 MEMS 陀螺儀。

不同應(yīng)用領(lǐng)域?qū)ν勇輧x的性能具有不同的要求,根據(jù)陀螺儀核心指標(biāo)零偏穩(wěn)定性(衡量陀螺儀在一個(gè)工作周期內(nèi),當(dāng)輸入角速率為零時(shí),陀螺儀輸出值圍繞其均值的離散程度,數(shù)值越小表示性能越高),一般將陀螺儀分為戰(zhàn)略級(jí)、導(dǎo)航級(jí)、戰(zhàn)術(shù)級(jí)、商業(yè)級(jí)。

戰(zhàn)略級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景集中于航天和航海領(lǐng)域,包括戰(zhàn)略導(dǎo)彈核潛艇、航空母艦或者洲際導(dǎo)彈等,精度要求高水平,多使用激光陀螺儀;導(dǎo)航級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景多為飛機(jī)、中遠(yuǎn)程導(dǎo)彈武器等,精度要求中高水平,多使用激光陀螺儀、光纖陀螺儀;戰(zhàn)術(shù)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景包括裝甲車輛、中短程制導(dǎo)武器等,精度要求中低水平,多使用光纖陀螺儀和動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀;商業(yè)級(jí)應(yīng)用場(chǎng)景為民用,常用領(lǐng)域包括汽車導(dǎo)航、消費(fèi)電子產(chǎn)品等,精度要求較低,多使用 MEMS 陀螺儀。

不同運(yùn)用領(lǐng)域?qū)ν勇輧x的性能要求不同,通常需要綜合考慮精度、體積與成本等因素。例如小型化制導(dǎo)武器對(duì)精度要求適中,但需要小體積、低成本與高穩(wěn)定性的特性,而戰(zhàn)略級(jí)運(yùn)用則追求極致的精度特性,體積與成本則可以適當(dāng)放松要求。

①轉(zhuǎn)子陀螺儀

轉(zhuǎn)子陀螺儀包括液浮陀螺儀、動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀、靜電陀螺儀。液浮陀螺儀是利用液體的靜浮力將陀螺儀組件懸浮起來的陀螺儀,制造工藝較為復(fù)雜,成本較高且壽命較短,因此國(guó)外在 20 世紀(jì) 80 年代就被激光陀螺儀和光纖陀螺儀所取代,目前國(guó)內(nèi)少部分高精度軍用領(lǐng)域還在使用。

相比于液浮陀螺儀,動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、精度中等、成本較低,在20 世紀(jì) 70 年代開始廣泛用于多種軍用領(lǐng)域,但隨著光學(xué)陀螺儀的發(fā)展,動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀在導(dǎo)航級(jí)應(yīng)用領(lǐng)域中開始逐步被替代,目前主要用于戰(zhàn)術(shù)級(jí)應(yīng)用。相較于大多光學(xué)陀螺儀,動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀在結(jié)構(gòu)尺寸、成本方面具有一定優(yōu)勢(shì);而相對(duì)于大多 MEMS 陀螺儀,動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀在環(huán)境適應(yīng)性方面上具有一定優(yōu)勢(shì)。特別是在小型化制導(dǎo)武器導(dǎo)引頭穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)方面,微型化動(dòng)力調(diào)諧陀螺儀是較好選擇,并在我國(guó)現(xiàn)役多型國(guó)家重點(diǎn)武器裝備上使用。

靜電陀螺儀是利用球形轉(zhuǎn)子與電容極板之間的強(qiáng)電場(chǎng)產(chǎn)生的靜電吸力將空心或?qū)嵭那蛐无D(zhuǎn)子懸浮起來的陀螺儀。靜電陀螺儀內(nèi)部被抽成高真空,精度高,目前通常被用在彈道導(dǎo)彈、核潛艇和航空母艦等高精度軍用領(lǐng)域。相對(duì)于光學(xué)陀螺儀,液浮、動(dòng)力調(diào)諧等轉(zhuǎn)子陀螺儀的應(yīng)用場(chǎng)景相對(duì)較窄。

②光學(xué)陀螺儀

光學(xué)陀螺儀包括激光陀螺儀和光纖陀螺儀。

激光陀螺儀在戰(zhàn)略級(jí)、導(dǎo)航級(jí)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)中均有應(yīng)用,主要滿足航空航天、海軍艦船等軍事裝備的較高精度需求。

光纖陀螺儀使用光纖作為激光回路,由于光纖可以進(jìn)行繞制,因此光纖陀螺儀中激光回路的長(zhǎng)度比環(huán)形激光陀螺儀大大增加,陀螺儀靈敏度實(shí)現(xiàn)提高。與傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)子陀螺儀相比,光纖陀螺儀不使用機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)件,靈敏度更高,與環(huán)形激光陀螺儀相比,不需要光學(xué)腔的精密加工、機(jī)械偏置和高壓電源,制造工藝更為簡(jiǎn)單,使用壽命更長(zhǎng);與 MEMS 陀螺儀相比,在技術(shù)性能和環(huán)境適應(yīng)性上具有優(yōu)勢(shì)。因此光纖陀螺儀是目前國(guó)內(nèi)慣性技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用范圍最廣的陀螺儀。視應(yīng)用場(chǎng)景性能需求,不同精度的光纖陀螺儀對(duì)應(yīng)不同的應(yīng)用范圍,涵蓋從戰(zhàn)略級(jí)武器裝

備到商業(yè)級(jí)民用產(chǎn)品的各領(lǐng)域。中高精度的光纖陀螺儀主要應(yīng)用在航空航天等高端武器裝備領(lǐng)域,而低成本、低精度光纖陀螺儀主要應(yīng)用在石油勘查、工業(yè)機(jī)器人等對(duì)精度要求不高的民用領(lǐng)域。

③振動(dòng)陀螺儀

振動(dòng)陀螺儀中的 MEMS 陀螺儀具有體積小、質(zhì)量輕、集成化程度高、功耗低、成本低等優(yōu)點(diǎn),相比光學(xué)陀螺儀和機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀,現(xiàn)階段其精度還相對(duì)較低,環(huán)境適應(yīng)性能力較低。在消費(fèi)類電子方面,低精度 MEMS 陀螺儀應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展,主要用在手機(jī)、游戲機(jī)、音樂播放器等手持設(shè)備上,使得人機(jī)互動(dòng)達(dá)到一個(gè)新的高度;中級(jí) MEMS 陀螺儀主要用于汽車電子穩(wěn)定系統(tǒng)、GPS 輔助導(dǎo)航系統(tǒng)、精密農(nóng)業(yè)、工業(yè)自動(dòng)化、大型醫(yī)療設(shè)備等;在軍工領(lǐng)域,現(xiàn)階段高精度的 MEMS 陀螺儀還不夠成熟,應(yīng)用較少。

(2)慣性器件及系統(tǒng)的市場(chǎng)需求持續(xù)提升

①慣性器件市場(chǎng)

近年來,由于汽車工業(yè)、消費(fèi)電子、航空航天以及武器裝備領(lǐng)域的快速發(fā)展,慣性技術(shù)的應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大,慣性器件及系統(tǒng)的市場(chǎng)需求持續(xù)增加。根據(jù)Global Industry Analysts, Inc 在 2021 年發(fā)布的預(yù)測(cè),全球加速計(jì)及陀螺儀的市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)在分析期間(2020 年~2027 年)將以 3.8%的年復(fù)合增長(zhǎng)率增長(zhǎng),從2020 年的 31 億美元,到 2027 年達(dá)到 41 億美元。

②慣性系統(tǒng)市場(chǎng)

慣性系統(tǒng)是以慣性器件為核心,利用集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航、姿態(tài)穩(wěn)定、測(cè)量等功能,其中慣性導(dǎo)航應(yīng)用最為廣泛。

A、慣性導(dǎo)航

慣性導(dǎo)航是一種自助式的導(dǎo)航設(shè)備。其基本工作原理是利用陀螺儀和加速度計(jì)測(cè)量載體在慣性參考系下的角速度和加速度,并對(duì)時(shí)間進(jìn)行積分、運(yùn)算得到速度和相對(duì)位置,且把它變換到導(dǎo)航坐標(biāo)系中,這樣結(jié)合最初的位置信息,就可以得到載體現(xiàn)在所處的位置。

慣性導(dǎo)航具有隱蔽性高、覆蓋范圍廣、短期精度高等優(yōu)點(diǎn)。相對(duì)于衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)需要依靠衛(wèi)星完成導(dǎo)航工作,慣性導(dǎo)航依靠自身搭載的慣性器件完成導(dǎo)航工作,不依靠外界信息同時(shí)也不向外部輻射能量,因此具備較高的隱蔽性;慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可以全天候工作于高空、地表、水下等各種環(huán)境,導(dǎo)航覆蓋范圍較廣;慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可以依靠慣性器件輸出角(加)速度、線(加)速度、航向和姿態(tài)等數(shù)據(jù),與衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)相比數(shù)據(jù)提供更為豐富;同時(shí),慣性導(dǎo)航系統(tǒng)可以進(jìn)行實(shí)時(shí)、連續(xù)工作,數(shù)據(jù)更新頻率快、短期精度高。

慣性導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用范圍較廣,軍用領(lǐng)域方面,在艦艇船舶、航空飛行器、航天飛機(jī)、陸地車輛等裝備上均有所應(yīng)用;民用市場(chǎng)則包括電子交通、汽車安全、消費(fèi)電子等領(lǐng)域。根據(jù)頭豹研究院預(yù)測(cè),2024 年中國(guó)慣性導(dǎo)航軍用市場(chǎng)規(guī)模為310.2 億元,民用市場(chǎng)規(guī)模為 119.5 億元,其中軍用市場(chǎng)占比為 72.2%,是中國(guó)慣性導(dǎo)航的主要下游應(yīng)用場(chǎng)景。

B、慣性制導(dǎo)

慣性制導(dǎo)利用慣性原理控制和導(dǎo)引導(dǎo)彈(或運(yùn)載火箭)飛向目標(biāo)的應(yīng)用。慣性制導(dǎo)的原理是利用慣性測(cè)量單元測(cè)出導(dǎo)彈的運(yùn)動(dòng)參數(shù),形成制導(dǎo)指令,通過控制發(fā)動(dòng)機(jī)推力的方向、大小和作用時(shí)間,把導(dǎo)彈自動(dòng)引導(dǎo)到目標(biāo)區(qū)。慣性制導(dǎo)是以自主方式工作的,不與外界發(fā)生聯(lián)系,所以抗干擾性強(qiáng)和隱蔽性好。

C、姿態(tài)穩(wěn)定

姿態(tài)穩(wěn)定指采用慣性器件作為反饋元件,利用慣性器件特性保持運(yùn)動(dòng)載體及其相關(guān)設(shè)備的穩(wěn)定。姿態(tài)穩(wěn)定被廣泛應(yīng)用于裝甲車輛、船艦、飛機(jī)以及導(dǎo)彈等軍用領(lǐng)域,比如用于坦克的光學(xué)穩(wěn)瞄系統(tǒng),從而保障坦克火力射擊的穩(wěn)定性,減少車體振動(dòng)等外界環(huán)境干擾的影響;比如為了減少外界擾動(dòng)對(duì)于紅外成像跟蹤的影響,用于導(dǎo)彈導(dǎo)引頭、機(jī)載吊艙設(shè)備的穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)?,F(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)要求打擊平臺(tái)和打擊武器具有較高的精準(zhǔn)度,慣性穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)能夠有效提高武器裝備的精準(zhǔn)打擊能力,提高整體作戰(zhàn)效能,具有良好的市場(chǎng)需求。

(3)慣性技術(shù)應(yīng)用的終端市場(chǎng)規(guī)模持續(xù)增加

慣性技術(shù)應(yīng)用的終端市場(chǎng)分為軍用和民用市場(chǎng),在軍用市場(chǎng)主要用于各類型武器裝備。

① 軍用市場(chǎng)

近年來國(guó)際局勢(shì)錯(cuò)綜復(fù)雜,加強(qiáng)軍隊(duì)現(xiàn)代化建設(shè)對(duì)于維護(hù)我國(guó)穩(wěn)定發(fā)展尤為重要。2023 年 3 月 5 日,全國(guó)兩會(huì)《關(guān)于 2022 年中央和地方預(yù)算執(zhí)行情況與 2023年中央和地方預(yù)算草案的報(bào)告》發(fā)布。報(bào)告中指出,2023 年中國(guó)國(guó)防支出 15,537億元,增長(zhǎng) 7.2%。2021 年以來,我國(guó)國(guó)防預(yù)算增速逐年上調(diào)。

2020 年,我國(guó)國(guó)防支出預(yù)算 1.27 萬億元,增速 6.6%;2021 年、2022 年和 2023 年,我國(guó)國(guó)防支出預(yù)算分別為 1.38 萬億元、1.48 萬億元和 1.55 萬億元,增速分別為 6.8%、7.1%和 7.2%。隨著我國(guó)軍費(fèi)穩(wěn)定增長(zhǎng),裝備采購(gòu)力度有望持續(xù)加大,而慣性器件作為多種裝備關(guān)鍵分系統(tǒng)的核心器件,將受益于裝備采購(gòu)費(fèi)的持續(xù)增長(zhǎng)。

A、導(dǎo)彈

目前慣性制導(dǎo)已普遍應(yīng)用在我國(guó)空空導(dǎo)彈、巡航導(dǎo)彈和彈道導(dǎo)彈等領(lǐng)域,同時(shí)慣性穩(wěn)定控制也廣泛用于多種精確制導(dǎo)武器等領(lǐng)域。導(dǎo)彈是由導(dǎo)彈彈體、彈藥、導(dǎo)引頭、發(fā)動(dòng)機(jī)等構(gòu)成的,能獨(dú)立執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的武器系統(tǒng)。從多場(chǎng)近代信息戰(zhàn)爭(zhēng)可知,導(dǎo)彈以其優(yōu)異作戰(zhàn)性能,在戰(zhàn)爭(zhēng)防御和攻擊中重要性愈加凸顯。

我國(guó)現(xiàn)役導(dǎo)彈整體技術(shù)實(shí)力處于國(guó)際領(lǐng)先地位,但裝備配置數(shù)目較低,與美國(guó)等有較大差距。根據(jù)浙商證券股份有限公司 2021 年發(fā)布的研究報(bào)告顯示,20 世紀(jì) 90 年代的幾場(chǎng)局部戰(zhàn)爭(zhēng)中精確制導(dǎo)彈藥的使用比重逐漸達(dá)到 70%以上,導(dǎo)彈便是精確制導(dǎo)彈藥的主要類型之一,在今天世界各國(guó)軍事力量中占據(jù)極其重要的位置。

從“十三五”開始,新型武器平臺(tái)持續(xù)上量,導(dǎo)彈作為武器平臺(tái)的配套裝備,需求也相應(yīng)增加。另外,導(dǎo)彈作為武器平臺(tái)上的一種“消耗品”,需要有相應(yīng)儲(chǔ)備,武器平臺(tái)數(shù)量的增長(zhǎng),給導(dǎo)彈帶來更大的需求。同時(shí)“聚焦備戰(zhàn)打仗”、“實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練”,“實(shí)戰(zhàn)化”已經(jīng)是目前我國(guó)事訓(xùn)練的指導(dǎo)思想,“實(shí)戰(zhàn)化訓(xùn)練”將帶來彈藥消耗的增長(zhǎng)。

從實(shí)際情況來看我軍的彈藥消耗量也在持續(xù)增加。2019 年解放軍報(bào)報(bào)導(dǎo),東部戰(zhàn)區(qū)某旅“2018 年槍彈、炮彈、導(dǎo)彈消耗分是別是 2017 年的 2.4 倍、3.9倍、2.7 倍;2021 年國(guó)防部新聞發(fā)言人表示,2021 年上半年“各部隊(duì)開訓(xùn)即掀起練兵熱潮,突出按綱施訓(xùn)打基礎(chǔ),堅(jiān)持實(shí)戰(zhàn)練兵強(qiáng)能力,與往年同期相比,全軍彈藥消耗大幅增加,高難課目訓(xùn)練比重持續(xù)加大,部隊(duì)訓(xùn)練質(zhì)效穩(wěn)中有升?!?022年政府工作報(bào)告提出“全面深化練兵備戰(zhàn),堅(jiān)定靈活開展軍事斗爭(zhēng)”,練兵備戰(zhàn)被提到了新的高度。

“十四五”期間導(dǎo)彈需求保持持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),慣性器件作為導(dǎo)彈制導(dǎo)和穩(wěn)控平臺(tái)系統(tǒng)的重要器件,將會(huì)持續(xù)受益。

B、軍用飛機(jī)

在現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)中,由于戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境的復(fù)雜性,軍用飛機(jī)難以完全依靠衛(wèi)星定位系統(tǒng)和地面導(dǎo)航裝備完成導(dǎo)航工作,慣性導(dǎo)航系統(tǒng)不受外界信息干擾和戰(zhàn)場(chǎng)地理環(huán)境制約,可以保障軍機(jī)在戰(zhàn)斗期間完成實(shí)時(shí)導(dǎo)航和定位。不同機(jī)種的任務(wù)特點(diǎn)對(duì)導(dǎo)航精度要求有一定差別,但整體需求基本為導(dǎo)航級(jí)精度。

相比于美國(guó),我國(guó)不僅在戰(zhàn)機(jī)數(shù)量上有巨大差距,在飛機(jī)代數(shù)也有明顯差距,目前我國(guó)仍有一半的戰(zhàn)斗機(jī)為二代機(jī),二代機(jī)大多數(shù)采用機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀慣導(dǎo)系統(tǒng),隨著殲-7、殲-8 等機(jī)型的陸續(xù)退役,機(jī)械轉(zhuǎn)子陀螺儀慣導(dǎo)未來也將逐漸被淘汰。未來我國(guó)空軍二代機(jī)將逐步退出戰(zhàn)備序列,主戰(zhàn)機(jī)型將以三代機(jī)為主逐漸向四代機(jī)過渡。未來我國(guó)新增軍用飛機(jī)將逐步采用激光和光纖陀螺儀慣導(dǎo)系統(tǒng),預(yù)計(jì)未來我國(guó)軍用飛機(jī)升級(jí)換裝需求將會(huì)促進(jìn)慣性器件的需求。

直升機(jī)已成為現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)不可缺少的武器裝備,直升機(jī)精確打擊技術(shù)和光電技術(shù)密切相關(guān)。從第 1 代直升機(jī)采用的白天型紅外制導(dǎo)、電視制導(dǎo)等,到第 2 代、第 3 代直升機(jī)采用的晝夜型激光制導(dǎo)、毫米波制導(dǎo)等,直升機(jī)穩(wěn)瞄系統(tǒng)起著至關(guān)重要的核心作用,不僅要完成光電制導(dǎo),而且要實(shí)現(xiàn)瞄準(zhǔn)線的穩(wěn)定和目標(biāo)搜索、瞄準(zhǔn)與跟蹤。隨著未來“發(fā)射后不管”的制導(dǎo)技術(shù)發(fā)展,光電系統(tǒng)仍將在導(dǎo)引頭系統(tǒng)和穩(wěn)瞄系統(tǒng)中扮演重要角色。

C、地面裝甲車輛

慣導(dǎo)系統(tǒng)一方面可以為火炮提供航向角和姿態(tài)角,另一方面可以協(xié)助裝甲部隊(duì)在衛(wèi)星導(dǎo)航失效的條件下快速準(zhǔn)確移動(dòng)到指定位置參與戰(zhàn)斗。我國(guó)裝甲車輛武器裝備體系中老舊型號(hào)占比較高,未來新型主戰(zhàn)坦克和裝甲步兵車輛將會(huì)加速列裝,同時(shí)有牽引火炮、自行火炮和自行火箭炮車等裝甲車輛裝備也將進(jìn)入更新?lián)Q代過程。目前我國(guó)新式坦克裝備均配備光纖陀螺儀慣導(dǎo)系統(tǒng),隨著裝甲車輛升級(jí)換代的進(jìn)度的加快,慣性器件作為慣性系統(tǒng)的核心器件將會(huì)受益。

D、航天領(lǐng)域

慣性技術(shù)在航天領(lǐng)域的應(yīng)用可以分為兩方面:一是用于衛(wèi)星和載人飛船等航天器的姿態(tài)穩(wěn)定,二是用于運(yùn)載火箭的導(dǎo)航、控制等。根據(jù)中國(guó)航天科技集團(tuán)有限公司 2023 年發(fā)布的《中國(guó)航天科技活動(dòng)藍(lán)皮書(2022 年)》,世界主要航天國(guó)家高度重視航天戰(zhàn)略地位,推進(jìn)相關(guān)戰(zhàn)略部署。2022 年,中國(guó)全年完成 64 次發(fā)射任務(wù),研制發(fā)射 188 個(gè)航天器,總質(zhì)量 197.21 噸居世界第二位,各項(xiàng)數(shù)據(jù)均創(chuàng)歷史新高。隨著航天領(lǐng)域戰(zhàn)略部署的加快,慣性器件將會(huì)受益。

E、海軍船艦

現(xiàn)代艦船出海訓(xùn)練、執(zhí)行任務(wù)非常頻繁,并且出海時(shí)間較長(zhǎng)。為保障艦船的航海安全,要求作為艦載主要導(dǎo)航設(shè)備的慣性導(dǎo)航系統(tǒng)在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持高精度,對(duì)可靠性等也提出了更高要求。

受海面復(fù)雜氣象條件影響,顛簸起伏的海面勢(shì)必對(duì)艦載武器的打擊精度或者其他艦載裝備的穩(wěn)定可靠工作造成影響,陀螺儀應(yīng)用在艦載武器的穩(wěn)定平臺(tái)系統(tǒng)中,它可以使武器系統(tǒng)具備更加穩(wěn)定的工作基準(zhǔn),瞄準(zhǔn)系統(tǒng)具備更高的瞄準(zhǔn)精度,使得武器系統(tǒng)擁有更好的機(jī)動(dòng)性、實(shí)用性和可靠性。

②民用市場(chǎng)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng),慣性技術(shù)在無人機(jī)、石油勘探、移動(dòng)通信、消費(fèi)電子等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。

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