光纖陀螺是基于光纖通信和集成光學(xué)發(fā)展而來的一種新型現(xiàn)代陀螺儀，常用來測(cè)量物體相對(duì)于慣性空間的角速度或轉(zhuǎn)動(dòng)角度的無自轉(zhuǎn)質(zhì)量。光纖陀螺在當(dāng)今的慣性傳感器領(lǐng)域有著特殊的重要意義，陀螺儀原理上就是運(yùn)用物體高速旋轉(zhuǎn)時(shí)，角動(dòng)量很大，旋轉(zhuǎn)軸會(huì)一直穩(wěn)定指向一個(gè)方向的性質(zhì)，所制造出來的定向儀器。傳統(tǒng)的慣性陀螺儀主要是指機(jī)械式的陀螺儀，機(jī)械式的陀螺儀對(duì)工藝結(jié)構(gòu)的要求很高，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，它的精度受到了很多方面的制約。自從上個(gè)世紀(jì)七十年代以來，現(xiàn)代陀螺儀的發(fā)展已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)全新的階段。Vali等提出了現(xiàn)代光纖陀螺儀的基本設(shè)想，到八十年代以后，現(xiàn)代光纖陀螺儀就得到了非常迅速的發(fā)展,由于光纖陀螺儀具有結(jié)構(gòu)緊湊，靈敏度高，工作可靠等等優(yōu)點(diǎn)，所以目前光纖陀螺儀在很多的領(lǐng)域已經(jīng)完全取代了機(jī)械式的傳統(tǒng)的陀螺儀，成為現(xiàn)代導(dǎo)航儀器中的關(guān)鍵部件。

在智能工業(yè)與智能物流領(lǐng)域，陀螺儀主要應(yīng)用在航姿參考系統(tǒng)，及無人機(jī)慣性導(dǎo)航中，包括無人機(jī)航姿參考系統(tǒng)、航拍穩(wěn)定系統(tǒng)和無人機(jī)快遞；在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，陀螺儀常常用來包括自動(dòng)收割機(jī)和自動(dòng)噴灑機(jī)等在內(nèi)的機(jī)具定位和導(dǎo)航應(yīng)用中；在智能家居領(lǐng)域，陀螺儀的應(yīng)用主要包括智能掃地機(jī)器和服務(wù)機(jī)器人等；在車聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域，陀螺儀常用在車輛及貨運(yùn)智能管理系統(tǒng)中，例如可對(duì)車輛位置、行車軌跡進(jìn)行監(jiān)測(cè)，也可以對(duì)車輛姿態(tài)進(jìn)行管理和求救；在智能領(lǐng)域，陀螺儀的常見應(yīng)用包括聾啞人手勢(shì)識(shí)別系統(tǒng)和仿生義肢等。目前光纖陀螺的發(fā)展方向主要有三個(gè)方面：一是繼續(xù)提高陀螺精度，把零偏穩(wěn)定性降低到0.001°/h～0.01°/h ,標(biāo)度因數(shù)穩(wěn)定性提高到優(yōu)于10ppm。二是降低成本,技術(shù)上向集成光學(xué)方向發(fā)展，以利于批量生產(chǎn), 提高可靠性和競爭力。三是提高工程化水平, 改善全溫范圍內(nèi)的零偏穩(wěn)定性和逐次啟動(dòng)的零偏重復(fù)性。

光纖陀螺的應(yīng)用是光纖陀螺研究的一個(gè)重要方向。由于光纖陀螺自身的優(yōu)越性和其潛在應(yīng)用的廣泛性，三軸 MEMS光纖陀螺儀可結(jié)合三軸MEMS加速度計(jì)實(shí)現(xiàn)所謂六軸產(chǎn)品，三軸陀螺儀可以同時(shí)測(cè)定 6 個(gè)方向的位置、移動(dòng)軌跡和加速度。從 MEMS光纖陀螺儀的應(yīng)用方向來看，陀螺儀能夠測(cè)量沿一個(gè)軸或幾個(gè)軸運(yùn)動(dòng)的角速度，可與MEMS 加速度計(jì)（加速計(jì)）形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，如果組合使用加速度計(jì)和陀螺儀這兩種傳感器，可能更好地跟蹤并捕獲三維空間的完整運(yùn)動(dòng)， 從而提高陀螺儀精度。光纖陀螺主要在汽車導(dǎo)航、定位和姿態(tài)控制、機(jī)器人等許多精 度要求不高的民用領(lǐng)域中有廣闊的應(yīng)用。

零偏是輸入角速度為零(即陀螺靜止)時(shí)陀螺儀的輸出量， 以規(guī)定時(shí)間內(nèi)測(cè)得的輸出量平均值相應(yīng)的等效輸入角速度表 示，理想情況下為地球自轉(zhuǎn)角速度的分量。標(biāo)度因數(shù)是陀螺儀輸出量與輸入角速率的比值，用某一特 定直線斜率表示，是反映陀螺靈敏度的量，其穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性 是陀螺儀的一項(xiàng)重要指標(biāo)，綜合反映了光纖陀螺的測(cè)試和擬合度。表征光纖陀螺儀中角速度輸出白噪聲大小的一項(xiàng)技術(shù)指 標(biāo)，它反映的是光纖陀螺儀輸出的角速度積分隨時(shí)間積累的不 確定性，因此也可稱為角隨機(jī)游走。 閾值表示光纖陀螺能感應(yīng)的較小輸入速率。分辨率表示陀 螺儀在規(guī)定輸入角速率下能感應(yīng)的較小輸入速率增量。閾值和 分辨率都表征光纖陀螺儀的靈敏度。表示陀螺正、反方向輸入速率的更大值，表征陀螺的動(dòng)態(tài) 范圍，即光纖陀螺可感應(yīng)的速率范圍。