光纤陀螺 光纤惯导

在俄罗斯和乌克兰的战场上，伊朗滑板车Shahid 136展现了巨大的威力。不是有多先进，而是有多便宜。就算乌克兰用导弹拦截，还是要赔钱的。目前，西方已经获得了沙希德136的样品，并对其进行了拆解，发现其使用了大量民用芯片，其中大部分来自美国，这就比较尴尬了。

但是通过这些拆解发现，沙希德136使用的导航系统主要依靠卫星导航，只有简单的惯性导航系统，偏差高达5%，也就是说飞100公里误差会达到5公里。这就暴露了沙希德136的一个弱点，就是一旦卫星导航信号受到干扰，短时间内无法逃脱干扰，就无法飞向目标。但沙希德136采用定向天线，只接收上面的信号，所以地面干扰无效。但如果乌克兰把卫星干扰系统安装在飞机上，从上到下进行干扰，那么沙希德136就可以得到有效的抑制。

中国也是导弹巡逻大国。一旦战争打响，依靠完善的制造体系，大量低成本的导弹巡逻将是我们克敌制胜的法宝。但是未来我们要面对美国和日本，他们都有足够的能力长时间干扰卫星导航信号，那么我们的法宝不就废了吗？如果安装了高精度的惯性导航装置，成本又上去了，不能进行量产，那我们国家的制造力就释放不出来了。所以，只有在巡航导弹上安装廉价高精度的惯性导航装置，才能解决这个问题。

目前常用的高精度惯性导航器件主要是光纤陀螺。然而，传统光纤陀螺的核心器件都是单独封装的，体积大，组装工序多，耗时长，需要的人力多，生产规模和产能小，制造成本高，产品性能一致性和长期可靠性存在缺陷，成为限制光纤陀螺大规模推广应用的瓶颈。为了克服这一缺点，美国KVH公司利用先进的芯片光刻技术，将传统的光纤陀螺仪刻在硅片上，从而像芯片一样批量制造光纤陀螺仪。这样制作的光纤陀螺体积小，成本低，可以大规模生产，产品性能高于传统的手工组装陀螺。可以说是战略技术。

这么好的技术只有美国人有，我们很被动。经过多年的研发，中国最近宣布掌握了这项技术。根据IC 618在中国惯性技术杂志上发表的论文，该研究所利用半导体光刻技术开发了一种芯片光纤陀螺仪。

根据这篇论文，他们研制的光纤陀螺芯片只有米粒大小，但精度超过了目前国内导弹用主流产品的30%左右。在光刻技术的帮助下，可以在一个晶圆上一次生产数百甚至数千个光纤陀螺芯片。

根据这篇论文，这款芯片采用248 nm深紫外(DUV)光刻技术制作，完全基于国内芯片生产线，不受美国限制。目前，我国已经能够自主制造生产90 nm芯片的DUV光刻机，国家28nm光刻机也已进入试制阶段。虽然不足以制造手机芯片，但是生产这种光纤陀螺芯片是没有问题的。

但618篇论文也指出了中美在这项技术上的差距。目前国内这款激光陀螺芯片功耗超出预期，定位精度略低于美国同类产品，整体技术落后美国2年左右。但至少，我们和美国没有代沟。而且618所还在努力优化工艺和技术，中国的光刻技术也在不断突破各种瓶颈。可以预计，中国光纤陀螺芯片与美国的差距将继续缩小。

这种芯片的高精度使我们的各种导弹武器即使在强电磁干扰的情况下也能准确命中目标。而它的体积小，重量轻，成本低，让我们的制造实力得到了充分的释放。美国虽然也有这项技术，但不具备我国那样的制造实力，导弹巡逻能力和成本也远远落后于我国。

到时候，美国和日本在俄乌战场上面对的不是半个月几十发，而是每天几万发，任何反[/K0/]系统都抵挡不住。可以说这是一个战略突破。当然，在民用飞机、自动驾驶汽车、智能机器人等民用领域也有巨大需求，未来市场前景也非常广阔。这项技术的突破将是改变战场形式的一个关键。