中国光纤陀螺仪的突破，看似只是国产军工体系中无足轻重的一小步，但是带来的结果很可能会让我们永远不必陷入俄罗斯的尴尬处境！

众所周知，自进入21世纪以来。我们凭借着相对完整的工业基础和突飞猛进的科技水平，短短二十年的时间就将很多被西方视为“杀手锏”的尖端武器，变成了白菜化。从隐身战机到蜂群无人机，从增材制造到相控阵雷达，中国的各种军工突破，可谓坐实了“发达国家粉碎机”的名号！这不就在最近中国一项新技术的突破，又有机会将精确制导武器这种尖端武器实现白菜化！

根据印度《欧亚时报》近日发出的报道，目前中国某飞行自动控制研究所，已经成功开发了一种低成本的光纤陀螺仪。

据称这种陀螺仪不仅制导精度更高，且对生产条件要求很低，甚至在一般的老旧计算机芯片工厂中就可以大批量生产。该产品一旦成功量产，则意味着中国将成为世界上唯二掌握该技术的国家！那么问题来了：

光纤陀螺仪究竟是什么，它与常规的机械陀螺仪又有何不同？

而中国的陀螺仪技术又是如何一步步逆袭，达到世界顶尖水平的？

最重要的是，现如今中国低成本光纤的出现，真的能够让中国的精确制导武器白菜化吗？

在大东介绍光纤陀螺仪之前，我们首先要知道陀螺仪究竟是什么？其实小时候玩过陀螺的朋友应该都有印象，陀螺一旦在鞭子的抽打下进入高速旋转状态，就会沿着旋转中心的那条中轴线一直保持着平衡不会倾倒。除此之外还有我们平时骑的自行车和电瓶车，同样只要轮子转起来，就会出现一股保持水平的力量，来避免我们倾倒！而之所以会出现这种神奇的现象，其实是因为一种非常简单的物理特性。

即一个物体一旦进入高速旋转状态，那么该物体在惯性的作用下，其旋转轴就会一直指向一个固定的方向并保持稳定不变。而且物体旋转的速度越快，其旋转轴的指向稳定性就会越好。甚至在惯性的作用下，该旋转物体还会反抗任何改变旋转轴方向的力量。而这种物理现象，就叫做旋转物体的定轴性！

也正是基于这种原理，聪明的古代人便早早开始尝试利用旋转的陀螺进行指向。后来又开始在陀螺的外部添加上了灵活转动抗干扰的万向支架，最终组成一种既可以保持平衡又可以指示方向的复杂仪器。也就是我们现如今所说的陀螺仪！

当然，这样的陀螺仪只是最为原始的机械陀螺仪。由于其自身结构的限制和人类材料学的落后，无论是在稳定程度还是在环境适应性都并不能满足人类的需求。于是伴随着之后技术的发展，人类又将陀螺仪最原始的物理特性与更为先进光学原理相结合，打造出了指向精度和稳定度都更优秀的光学陀螺仪！这也是现如今世界上使用范围最广的主流陀螺仪类型！

而本期我们所提到的光纤陀螺仪，就是现如今技术最为先进、发展潜力最大的一种光学陀螺仪类型！那么光纤陀螺仪究竟有哪些优势和潜力呢？

首先从原理上看，光纤陀螺仪虽然与我们日常所见到的机械陀螺仪都属于陀螺仪的范畴，但是在运行原理和结构上看，两者却是天差地别。

不同于机械陀螺仪在机械结构方面的复杂精巧，光纤陀螺仪看起来其实更像那些普普通通的电路板！其内部的运行原理也并不依靠原来机械运动，而是以光导纤维线圈构成的敏感元件为基础，然后将激光二极管发射出的光线作为测量要素。最终利用光电探测器根据激光在光导纤维中传播路径的变化，来计算出旋转角的变化。

对于这个原理，也许听起来有点晦涩。简单来说，机械陀螺仪是根据牛顿力学中的物理定律来进行测量，而光纤陀螺仪则是根据量子力学中的某些规律来计算结果的。只不过两者都是根据陀螺仪定轴性和进动性制成的装置而已！

不过也正是因为运行原理上的区别，因此光纤陀螺仪相比于传统的机械陀螺仪也具备了更多的优势！例如在运行过程中，不需要转动部件，因此光纤陀螺仪的稳定性会更好，拥有极强的耐冲击力。无论是在地表、水下，还是在高空、太空都可以放心使用。

并且由于接通电源就能产生激光，所以光纤陀螺仪还不存在怠速反应，启动时间也会更短。最重要的一点，就是光纤陀螺能够直接输出数字化控制信号，与计算机系统相连。这对于实现自动化或智能化控制非常重要。即使相比同为光学陀螺仪的激光陀螺仪来说，光纤陀螺仪也具备了结构简单、尺寸小巧、重量极轻以及成本更低等诸多优点！

也正因如此，所以光纤陀螺仪的概念一经问世，便得到全球诸多大国的青睐。一度被誉为人类新一代的定位导航系统“心脏”。从全球军工实力首屈一指的中国、美国、俄罗斯到欧洲的德国、法国、意大利，再到亚洲的日本、韩国，都争先下注该领域！许多的大型科技公司以及军事装备公司，更是投入了巨大的财力对其进行研究，其火热程度可想而知！

然而遗憾的是，如此火热的赛道取得的成果却并不算多！多年下来只有美国实现了高精尖光纤陀螺仪的低成本量产，其余各国顶多实现了中低精度光纤陀螺仪的产业化！至于中国，由于此前技术的限制以及起步较晚的缘故，长久以来只能处于第三梯队！别说追赶美国了，甚至相比于日本、德国都略有逊色！

当然之所以会出现这种现象，其实也是情有可原！毕竟光纤陀螺仪不同于传统的机械陀螺仪，它本质上是一种集成了光、电、机、材料等诸多领域尖端技术的电子产品。而在这些领域，中国的基础本就薄弱。再加上此前在光学陀螺仪领域，西方国家还对中国设立了极高的技术壁垒，导致我们在此领域的起步极晚，一度落后西方几十年。

而且更重要的是，光纤陀螺仪在加工制造方面还与芯片极为相似，极度依赖一种专业的工业设备，那就是光刻机！而中国在光刻机领域的困境，相信近几年大家都有所耳闻。那在这样的背景之下，中国自然不可能在光纤陀螺仪项目上，与西方站在同一起跑线！而因为这种种桎梏的限制，最终才导致中国在光纤陀螺仪领域严重掉队。

不过掉队并不代表没有机会反超，这不伴随着近几年来中国在半导体领域的持续发力，以及在诸多基础学科方面的深厚积累，我国的光纤陀螺仪发展自然也能够吃到红利！而此次被印度媒体爆出的低成本光纤陀螺仪生产技术，便是我们一雪前耻的契机！那么此次我们最新突破的光纤陀螺仪究竟有哪些亮点呢？

虽然说，此次中国在光纤陀螺仪领域获得的突破，并没有公布太过具体的数据。但是仅从目前已知的信息来看，其技术优势的确非常令人可喜！

首先就是体积变得更为小巧，据了解此前传统的光纤陀螺仪其体积大多是碗口大小，而此次中国新研发的光纤陀螺仪，其体积却仅有米粒大小，重量也不过一元硬币的几十分之一。按照该项目研究团队自己的说法，它们已经将光纤陀螺仪的尺寸缩小到原来的 1/12。其尺寸大小堪称几何倍数般的提升！

不过尺寸的缩小并不代表测量精度的降低，相反根据目前实验室得到的数据，新型的光纤陀螺仪与目前中国所采用的主流设备相比，在精度上还提升了30%以上。大家可别小看这30%，要知道在陀螺仪研究中，每10%的精度波动，带来的都可能是整个精度级别的改变。可想而知这样的提升究竟有多重要！

而且更重要的是，由于此次新型光纤陀螺仪的生产制造，采用的是类似芯片的硅片集成技术，这就使得其生产成本大幅度降低。按研发团队的说法：“借助光刻技术，可以一次在单个晶圆上加工成百上千个光子芯片，”其成本估计连传统光学陀螺仪的百分之一都不到。

同时在制造难度方面，该光纤陀螺仪的生产对于设备的要求也极低，仅仅依靠较为低端的深紫外光刻机就可以实现。而该设备作为一种已经使用了 20 多年的成熟半导体制造方法，中国早已经配备起了极为完善的产业链。甚至就连一些民间的小型半导体企业，都能够熟练使用这种设备！因此一旦该产品能够成功落地生产，那么中国完全就可以将这种曾经被西方国家视若珍宝的尖端设备，做到平民化、白菜化，其影响可见一斑！

那么这种小体积、高精度、低成本、易生产的光纤陀螺仪问世，究竟对哪些工业领域影响最大呢？对于这个问题，估计大家也早就猜到了答案，那就是依靠陀螺仪实现精准打击各种精确制导武器！

对于精确制导武器的战场作用和生产难度，相信在已经持续了一年多的俄乌冲突中，大家多多少少也都能了解到一点。即使是俄罗斯这样军事实力全球首屈一指的大国，在战场上也必须依靠精确制导导弹才能维持自己的战场优势。可惜的是长时间的消耗下，俄罗斯却陷入了精确制导武器产量不足的尴尬境地！最终在失去了精确制导武器的加持后，俄罗斯军队只能被乌克兰压制许久！

而精确制导武器的生产制造，之所以会让俄罗斯感到头疼。并不是因为在技术要求上难以实现，也不是因为材料如何难找，而是由于各种电子元件的供应无法稳定！其中被誉为制导系统心脏的陀螺仪就是最具代表性的电子元件之一！在西方严密的制裁下，俄罗斯根本没有办法在短时间内获得稳定的高精度低成本。所以才陷入了空有技术，却拿不出产品的困境！

然而现如今伴随着中国新型光纤陀螺仪的问世，则意味着我们已经成功攻克了大批量、低成本，生产精确制导武器关键零件的技术限制。如此一来即使未来某一天，我们也不幸陷入了俄罗斯的处境，我们也完全不必为精确制导武器的制导心脏发愁。而这对于我们的国防事业来说，无疑是巨大助力！

我们要时刻牢记，在这个多事之秋，我们只有双手握剑才能保卫我们自己的安全。只有让自己的家底越厚，我们的底气才会越足。现如今我们光纤陀螺仪的突破，说到底就是在丰厚我们的家底。而未来相信在我国更多科研人员的努力下，我们还会实现更多的技术突破。让我们手里的利剑，真正做到寒光凛然，震慑宵小！