戰術導彈對MEMS慣性傳感器中的陀螺儀有哪四個要求？

采用MEMS慣性傳感器，是防空導彈、反坦克導彈、便攜式導彈等制導武器系統的必然選擇。有預計稱，到2020年，美軍九成的制導武器將采用MEMS慣性傳感器，如下圖所示。

2020年美軍90%的制導武器將采用MEMS慣性傳感器，資料圖

作為MEMS慣性傳感器的一種，MEMS陀螺儀具有體積小、質量輕、啟動快、可靠性高、價格低、易于大批量生產、能承受惡劣環境條件等突出優勢，可廣泛應用于防空導彈、反坦克導彈、便攜式導彈、航空制導炸彈等制導武器。那么，戰術導彈對MEMS陀螺儀究竟有哪些應用需求呢？

根據陀螺儀的精度不同，2020年美軍九成的制導武器將采用MEMS慣性傳感器產品可分為戰略、導航、戰術和商業共4個等級。目前，MEMS陀螺儀的精度主要適用于戰術導彈、中近程制導、飛行控制、靈巧彈藥等軍用領域，主要用于導航制導、姿態測量與穩定控制等方面。

陀螺儀的精度范圍，資料圖

1.對微型化、低功耗的要求

隨著軍事技術的不斷發展，導彈作戰能力日益增強，導彈攻防對抗日趨激烈。為應對不斷發展的新型導彈威脅，世界軍事強國高度重視顛覆性技術發展及作戰概念創新，以期獲得克敵制勝的作戰優勢，改變未來導彈攻防作戰樣式。

影響導彈發展的顛覆性技術之一即微系統技術。微系統技術可促進導彈的微小型化和智能化，能夠有效降低系統尺寸、質量與能耗，提高系統性能。采用微系統技術研制的MEMS陀螺儀有體積小、質量輕、集成化程度高、功耗低等優點，適用于戰術導彈的制導系統、光學伺服穩定機構、姿態控制系統等。

2.對制導精度的要求

隨著現代戰爭的需要和現代武器裝備的發展，采用小型武器進行精確打擊代表著未來軍事高科技的發展趨勢，對制導精度也提出了新的要求，進一步拓展了MEMS陀螺儀在戰術導彈中的應用領域。

旋轉導彈彈體滾動軸向高速旋轉，高達9000（°）/s。長期以來，旋轉導彈彈旋頻率一直無法直接實時測量，主要是無法滿足彈體結構尺寸（小體積）和大的測量范圍的要求。針對旋轉導彈彈旋頻率測量的需求，出現了一種大量程MEMS陀螺儀，可廣泛應用于艦載防空導彈、便攜式防空導彈、反坦克導彈等旋轉導彈中。

當導彈接近目標時，彈體抖動加大，若無角速度傳感器構成的阻尼回路將導致脫靶量增加。對偏航MEMS陀螺儀提出了明確需求，用于穩定回路（阻尼回路）的角速度反饋，以增加導彈的等效阻尼系數，輸出與彈體偏航軸角速度成比例的正弦波信號。

穩像技術作為精確制導武器的主要技術力量成為未來精確制導一個重要發展方向，采用輔助穩像設備的紅外成像導引頭是導彈的重要組成部分。MEMS陀螺儀成為輔助穩像設備的必然選擇，也直接影響了穩像的質量。

3.對環境適應性的要求

環境適應性與武器裝備的戰術技術性能指標一樣，是衡量武器裝備設計優劣以及研制質量的重要指標，直接影響到武器裝備的實際作戰效能。

戰術導彈作戰使用環境復雜，貯存周期長，可靠性要求高，飛行條件下的噪聲、振動、過載、溫度等環境條件惡劣，要求慣性儀表必須具有很高的性能及較好的長期穩定性。MEMS陀螺儀環境適應性強、可靠性高的特點能夠較好地滿足戰術導彈對環境適應性的要求。

4.對低成本的要求

高成本一直是制約精確制導導彈大量裝備與使用的一個主要因素，MEMS陀螺儀成本低、易于批量化生產的特點成為降低武器裝備成本的首選。