冷原子干涉陀螺仪在惯性导航领域的研究现状及展望

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ｂａｓｅｄｏｎｃｏｌｄａｔｏｍｗａｖｅｉｓｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｒａｐｉｄｌｙ，ａｎｄｉｔｐｒｏｍｉｓｅｓｔｏｂｅａｎｏｖｅｌｙｒｇｏｓｃｏｐｅｔｅｃｈｎｏｌｏｙｇｉｎｉｎｅｒｔｉａｌｎａｖｉｇａｔｉｏｎａｒｅａｓ．Ｔｈｅ
ｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙｙｒｇｏｓｃｏｐｅａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄｂｙｆｏｃｕｓｉｎｇｏｎｉｔｓｃｕｒｒｅｎｔｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓ，ａｉｍｉｎｇａｔｉｔｓｗｉｄｅｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｉｎｉｎｅｒｔｉａｌｎａｖｉｇａｔｉｏｎ
随时间迅速积累，即导航精度随时间而发散，长期
０引言
惯性导航系统作为一种自主式导航系统，与卫
星导航系统相比具有全天候、全时空、隐蔽性好、不易被干扰、无法被反利用和生存能力强等优点；但是作为一种推算式导航系统，陀螺仪和加速度计误差（特别是陀螺仪误差）将导致其导航参数误差
ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓａｍｏｎｇｔｈｅｔｈｒｅｅｄｉｓｔｉｎｃｔｔｙｐｅｓｏｆｃｏｌｄａｔｏｍｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙｙｒｇｏｓｃｏｐｅｓｉｎＳｔａｎｆｏｒｄＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｌａｓｅｒｃｏｏｌｉｎｇａｎｄｏｔｈｅｒａｔｏｍｏｐｔｉｃｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ．ｔｈｅｃｏｌｄａｔｏｍｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙｇｙｒｏｓｃｏｐｅ
２０１３年８月第４期
现代导航
冷原子干涉陀螺仪在惯性导航领域的研究现状及展望
邹鹏飞，颜树华，林存宝，王国超，魏春华
（国防科技大学机电工程与自动化学院，长沙４１００７３）
摘
要：随着激光冷却等原子光学技术的进步，利用冷原子作为波源的冷原子干涉陀螺仪正
ｆｉｅｌｄｓ．
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡｔｏｍＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｅｒ；ＣｏｌｄＡｔｏｍＧｙｒｏｓｃｏｐｅ；ＩｎｅｔｉｒａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎ；Ｒｅｖｉｅｗ
பைடு நூலகம்
ｒｅｓｅａｒｃｈｓｔａｔｕｓｏｆｃｏｌｄａｔｏｍｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙｇｙｒｏｓｃｏｐｅａｎｄｔｈｅｐｉｒｎｃｉｐｌｅｏｆａｔｏｍｉｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ，ａｎｄａｃｏｍｐａｒａｔｉｖｅ
在快速发展，有望成为惯性导航领域颇具发展潜力的新型陀螺技术。介绍了国内外冷原子干涉陀
螺仪的研究现状和原子干涉仪惯性测量的基本原理，并对斯坦福大学、巴黎天文台和汉诺威大学的三种不同类型冷原子干涉陀螺仪的性能特点进行了对比分析。针对当前冷原子干涉技术的局限
性，展望了未来冷原子干涉陀螺仪在惯性导航领域推广应用的改进方案及发展前景。
ｉｎＩｎｅｒｔｉａｌＮａｖｉｇａｔｉｏｎＦｉｅｌｄｓ
ＺＯＵＰｅｎｇｆｅｉ，ＹＡＮＳｈｕｈｕａ，ＬＩＮＣｕｎｂａｏ，ＷＡＮＧＧｕｏｃｈａｏ，ＷＥＩＣｈｕｎｈｕａ
ＯｂｓｅｒｖａｔｏｉｒｅｄｅＰａｉｓｒａｎｄＨａｎｏｖｅｒＵｎｉｖｅｒｓｉｙｔｉｓｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．Ｔｈｅｉｍｐｒｏｖｉｎｇｓｃｈｅｍｅｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｉｎｇｐｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆｃｏｌｄａｔｏｍ
关键词：原子干涉；冷原子陀螺仪；惯性导航；综述中图分类号Ｕ６６６．１文献标识码：Ａ文章编号：１６７４ — ７９７６一（２０１３）０４．２６３ — ０７
ＲｅｓｅａｒｃｈＳｔａｔｕｓａｎｄＰｒｏｓｐｅｃｔｓｏｆＣｏｌｄＡｔｏｍＩｎｔｅｒｆｅｒｏｍｅｔｒｙＧｙｒｏｓｃｏｐｅ