陀螺仪技术工艺发展趋势分析及国内市场综述（陀螺仪项目市场投资商业计划书 -节选）

第一节 产品技术发展现状

现代陀螺仪是一种能够精确地确定运动物体的方位的仪器，它是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器，它的发展对一个国家的工业，国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂，它的精度受到了很多方面的制约。自从上个世纪七十年代以来，现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。1976年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想，到八十年代以后，现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展，与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧凑，灵敏度高，工作可靠等等优点，所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪，成为现代导航仪器中的关键部件。和光纤陀螺仪同时发展的除了环式激光陀螺仪外，还有现代集成式的振动陀螺仪。

现代光纤陀螺仪包括干涉式陀螺仪和谐振式陀螺仪两种，它们都是根据塞格尼克的理论发展起来的。塞格尼克理论的要点是这样的：当光束在一个环形的通道中前进时，如果环形通道本身具有一个转动速度，那么光线沿着通道转动的方向前进所需要的时间要比沿着这个通道转动相反的方向前进所需要的时间要多。也就是说当光学环路转动时，在不同的前进方向上，光学环路的光程相对于环路在静止时的光程都会产生变化。利用这种光程的变化，如果使不同方向上前进的光之间产生干涉来测量环路的转动速度，就可以制造出干涉式光纤陀螺仪，如果利用这种环路光程的变化来实现在环路中不断循环的光之间的干涉，也就是通过调整光纤环路的光的谐振频率进而测量环路的转动速度，就可以制造出谐振式的光纤陀螺仪。从这个简单的介绍可以看出，干涉式陀螺仪在实现干涉时的光程差小，所以它所要求的光源可以有较大的频谱宽度，而谐振式的陀螺仪在实现干涉时，它的光程差较大，所以它所要求的光源必须有很好的单色性。

第二节 产品工艺特点或流程

传统的惯性陀螺仪主要是指机械式的陀螺仪，机械式的陀螺仪对工艺结构的要求很高，结构复杂，它的精度受到了很多方面的制约。自从上个世纪七十年代以来，现代陀螺仪的发展已经进入了一个全新的阶段。1976年等提出了现代光纤陀螺仪的基本设想，到八十年代以后，现代光纤陀螺仪就得到了非常迅速的发展，与此同时激光谐振陀螺仪也有了很大的发展。由于光纤陀螺仪具有结构紧凑，灵敏度高，工作可靠等等优点，所以目前光纤陀螺仪在很多的领域已经完全取代了机械式的传统的陀螺仪，成为现代导航仪器中的关键部件。

激光陀螺仪的原理是利用光程差来测量旋转角速度（Sagnac效应）。在闭合光路中，由同一光源发出的沿顺时针方向和反时针方向传输的两束光和光干涉，利用检测相位差或干涉条纹的变化，就可以测出闭合光路旋转角速度。激光陀螺仪的基本元件是环形激光器，环形激光器由三角形或正方形的石英制成的闭合光路组成，内有一个或几个装有混合气体（氦氖气体）的管子，两个不透明的反射镜和一个半透明镜。用高频电源或直流电源激发混合气体，产生单色激光。为维持回路谐振，回路的周长应为光波波长的整数倍。用半透明镜将激光导出回路，经反射镜使两束相反传输的激光干涉，通过光电探测器和电路输入与输出角度成比例的数字信号。

纤陀螺仪是以光导纤维线圈为基础的敏感元件，由激光二极管发射出的光线朝两个方向沿光导纤维传播。光传播路径的变化，决定了敏感元件的角位移。光纤陀螺仪与传统的机械陀螺仪相比，优点是全固态，没有旋转部件和摩擦部件，寿命长，动态范围大，瞬时启动，结构简单，尺寸小，重量轻。与激光陀螺仪相比，光纤陀螺仪没有闭锁问题，也不用在石英块精密加工出光路，成本低。

第三节 国内外技术未来发展趋势 分析

随着微电子学和微制造技术的发展，硅基材料被越来越多地用于制造传感器，其中硅微机械陀螺仪已成为 研究 的热点，微光机电陀螺仪是光学陀螺仪发展的一个重要的方向。而具有更高的集成度，体积更小的陀螺仪，如集成式的振动陀螺仪也是现代陀螺仪的一个重要的发展方向。

第四节 陀螺仪市场现状 分析 及预测

陀螺仪是量测载体的方位或角速度的核心元件，利用它的动力学特性制成的各种仪表或装置广泛用于航空、航天、航海的导航系统和稳定装置中。

当前陀螺仪在军用航空航天市场应用比较大，在民用汽车、消费电子领域应用也比较广阔。随着工业和消费类机器人的发展，陀螺仪将有望在这两个市场大显身手。在自动化流水线上，陀螺仪有助于提高自动化程度。

当前世界陀螺仪 市场发展 很快，复合年增长率在25%以上。我国陀螺仪 市场发展 在世界上是比较迅猛的，在军用和民用领域发展都是很快的，生产企业数量也不断增加，能统计上来的估计有40多家。生产技术水平也得到很大提高，能产出各种规格类型的陀螺仪产品，但与国外发达国家相比还是有一定差距的。

第五节 陀螺仪产品产量 分析 及预测

2005-2010年我国陀螺仪产量规模及预测（万/件套）

2005-2010年我国陀螺仪产量规模及预测增长图（万/件套）

第六节 陀螺仪市场需求 分析 及预测

2005-2010年我国陀螺仪需求量规模及预测（万/件套）

2005-2010年我国陀螺仪需求量规模及预测增长图（万/件套）

第七节 陀螺仪消费状况 分析 及预测

人们很早就利用加速度计和陀螺进行轮船、飞机和航天器的导航。陀螺仪是现代航空，航海，航天和国防工业中广泛使用的一种惯性导航仪器。

近些年来，人们又把这项技术用于汽车的自动驾驶和导弹的制导。汽车工业的迅速发展又给陀螺仪找到了新的应用领域。最近几年，陀螺仪已经在汽车的稳定控制系统、GPS获得越来越多的应用。

随着消费电子产品市场的不断扩大，越来越多的电子零部件厂商开始向这个应用市场发力。以飞思卡尔、ADI、意法半导体为代表的MEMS（微电机系统）厂商，均在技术和市场上加强了对消费电子市场的倾斜力度。MEMS的单位出货量将在未来几年里以19.87%的复合年增率增长，2009年接近60亿个。

在未来的这60亿个MEMS器件当中，将包括加速度计、陀螺仪、压力感测器、喷墨头、光学MEMS（DLP、条码判读器、光元件）、矽晶麦克风、RF MEMS和微辐射热感测器等。

目前，在消费电子产品中，摄像机、数码相机的图像防抖也是陀螺仪很有前途的应用，而随着手机应用的加入，这一市场还将扩大。

同时随着国防现代化建设的深入，国家对高精尖军品的需求持续增长。陀螺仪在航天部门业务有望快速增长。军用需求正在起步阶段，同时，在医疗、建筑等其他领域应用前景也非常广阔。

未来随着我国经济的高速发展，航空航天、航海、消费性电子产品、汽车、医疗产业发展迅猛，国内对陀螺仪的年消费量将迅速增加。在这些产业的需求强劲下，将为陀螺仪市场提供成长的动能。

第八节 陀螺仪价格趋势 分析

陀螺仪面世以后一直作为最重要的惯性仪表之一，用在惯性导航和惯性制导系统中。虽然各种类型陀螺仪特点不同，但价格都很昂贵，大都用在对传感器的成本几乎不考虑的军事和航空领域，而其他领域对它很少问津，这种情况直到微机械加速度计的问世才发生改变。以集成电路工艺和微机械加工工艺为基础制作的微机械陀螺仪，以其体积小、重量轻、功耗小、成本低、易集成、过载能力强和可批量生产等特点，不仅成为微型惯性测量组合（MIMU）的核心元件，也迅速扩大到民用领域，受到各国的重视。

陀螺仪产品种类很多，产品质量不同，价格一般也不一样，我国产的陀螺仪产品一般较国外便宜，我国进口的陀螺仪产品比较昂贵，产品价格差别也很大。

未来应用在汽车、消费电子领域的陀螺仪价格将趋于合理，会保持人们的期望的价格水平。

由于近几年原材料价格上涨很大，陀螺仪一直处于上涨趋势，尤其生产高端产品面临更大的成本压力。考虑到以上因素，未来我国陀螺仪低端产品波动不大，高端产品要有上涨趋势，将是今、明两年陀螺仪产品市场的主基调。

第九节 陀螺仪进出口量值 分析

我国陀螺仪产品海关目前没有独立分类出统计数据，近几年，国内陀螺仪 行业 发展很快，对陀螺仪的需求旺盛，过去我国陀螺仪大部分依赖进口。特别是高性能陀螺仪几乎全部进口。当前，国内企业通过合资或合作，引进、吸收国外先进技术，企业可以自主研发各种陀螺仪产品。，我国陀螺仪技术也得到很大提高。

随着我国陀螺仪企业生产能力的提高，一般产品逐步能够满足供应，进口依赖大大程度降低。未来，随着我国对陀螺仪 行业 的重视程度的加大和陀螺仪生产工艺技术的提高，我国生产陀螺仪企业将会增加很多，国产陀螺仪也将逐步扩大市。

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