湖南二零八三箭齐发！助推高性价比惯性导航与测量组件国产化浪潮

导语  

近日,湖南二零八先进科技有限公司(以下简称“二零八公司”)重磅发布三款自主研发的创新产品——NY-14型小型化低成本激光陀螺惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)、LMM-07型激光陀螺+MEMS混合惯性导航系统及GJ-01系列高精度倾角仪。这三款产品聚焦微型化、低成本、高精度的未来方向,全面覆盖电动垂直起降飞行器(eVTOL)、无人机蜂群、水下无人潜航器(UUV)、雷达/通信稳定平台、工业监测等十余个核心场景,精准赋能行业需求。这突破性成果将为国内惯性器件及系统装备的创新与应用注入强劲动能,推动相关领域迈向更高水平。

一、技术矩阵:从军工级精度到普惠化应用的全域覆盖

1. NY-14型激光陀螺惯性测量单元(IMU):微型化铸建技术新优势

作为目前由二零八公司唯一一家推出的、国内最小尺寸激光陀螺IMU产品(φ110×100 mm),其关键指标全面对标美国霍尼韦尔(Honeywell)公司HG5700型IMU,专为低空无人机、水下无人系统等场景设计。该系统采用二零八公司自研专用芯片模组以及基于石墨烯材料的热管理技术,在全温域、强振动、大动态以及复杂电磁环境条件下提供军工级可靠性。

  图1   NY-14型激光陀螺惯性测量单元(IMU)

系统配备国内最小尺寸的激光陀螺仪,边长仅3cm,-40 ℃ ~ 70 ℃全温精度最高可达0.05°/h,比例因子误差小于20ppm,是目前市场上同尺寸竞品中综合指标最具优势的陀螺仪。

2. LMM-07型激光+MEMS混合惯性测量单元(IMU):场景驱动的创新架构

在依赖自主方位角维持精度的诸多场景中,单一传感器路线往往顾此失彼。例如,三轴激光陀螺与三轴MEMS陀螺仪,各自占领高精度与低成本小体积领域,两者之间产品断档严重。湖南二零八公司创新提出“轴向分级优化”策略,通过激光与MEMS技术的精准融合,打破行业桎梏:核心航向轴(Z轴)采用激光陀螺,以高精度陀螺仪确保方位角长期稳定;横向运动轴(X/Y轴)选用高性价比MEMS陀螺,结合智能算法动态抑制偏差,显著降低系统综合成本。

图2  LMM-07型激光+MEMS混合惯性测量单元(IMU)

“混合架构的本质是让技术为场景服务,而非盲目追求参数堆砌。”湖南208公司技术负责人强调。该系统通过关键轴向性能聚焦与冗余功能优化,既满足用户对核心指标的严苛要求,又避免为次要功能支付过高成本。此外,其宽温域适应性与抗冲击能力,可从容应对车载颠簸、深海高压等极端工况,为若干场景的定位导航应用铺平了道路。

3.  GJ-01型高精度倾角仪:自研加速度计架构定义行业精度

GJ-01型倾角仪基于二零八公司独创的“正交三轴加速度计”测量模型,以水平面为基准,通过高灵敏度石英挠性加速度计捕捉微小倾角变化,实现静态精度优于2角秒,刷新国内纪录,同时结合动态温度补偿算法,可将温度漂移抑制至角秒级/℃水平。其核心优势在于:  

1)军工级可靠性:采用军用标准设计与验证流程,通过极端工作温度(-40℃~70℃)、振动及冲击测试,适配野外勘测、舰载设备等严苛环境;  

2)智能动态响应:内置高精度采样电路与实时数据处理系统,可在设备晃动、机械启停等动态场景中保持测量稳定性;  

3)长周期免维护:零位稳定性突破月级衰减极限,大幅降低工业场景下的校准频次与运维成本。  

图3  GJ-01型高精度倾角仪

“传统倾角仪在微小角度测量时易受环境干扰,国内外更多采用的是基于MEMS陀螺仪的技术方案,而GJ-01型通过使用二零八专门研制的小量程高精度石英加速度计,实现了传感器架构创新,让‘稳如磐石’的精度成为常态。”湖南208公司技术负责人表示。

二、场景革命:从战场到工地的全生态赋能

二零八公司此次发布的三款产品通过技术互补,形成覆盖空、海、陆全域的一体化解决方案。在低空经济领域,激光陀螺系统以轻量化设计进一步突破体积限制,为无人机等无人载具提供高精度定位与姿态获取能力;针对水下与车载场景,激光+MEMS混合惯导系统凭借自主航向维持技术,在无卫星信号环境下保障水下探测器精准定位与移动通信设备稳定指向;而在工业与国防领域,高精度倾角仪通过毫米级形变感知与动态响应特性,为大型基建安全监测、军事装备调平等场景构建更加精准防护屏障。

三、国产化突围:技术自立背后的产业雄心

激光陀螺仪在关键指标上优于目前已经成熟装备的其他种类陀螺仪,在世界各国的海陆空天各型武器装备以及波音与空客的民航飞机上都有广泛应用【引用,深度-国外激光陀螺的发展与应用——海鹰资讯】。最典型如美国F-35战机、F/A-22战机等,此外,美国援乌的"海马斯"火箭炮系统最近被证实采用了小型化的激光陀螺惯导系统,在俄乌战场复杂电磁环境中实现了低成本高精度打击,印证了激光陀螺依然是严苛环境条件与低成本下极具生命力和竞争力的器件。

湖南二零八公司总工程师表示:“激光陀螺仪技术早在二十年前就实现了中国化,但工业化路程较为缓慢,价格较高以及易用性较差给大规模低成本应用带来了障碍。在工业技术有了长足进步的今天,应该像制造手机那样制造激光陀螺仪!”2024年,公司在浙江绍兴开始建设自动化规模产线,即将实现激光陀螺的极低成本批量化制造,为低空经济等民用领域提供高性价比产品。

湖南二零八公司此次发布的三款产品,以100%国产化为基底,全面展现了中国高端惯性传感器产业的自主化能力。通过核心芯片、新型材料及算法的全链路突破,企业不仅实现了从材料、器件到系统的技术闭环,更打破了传统器件高性能器件不能向民用低成本领域拓展的困局。激光陀螺的微型化设计对标国际标杆,混合架构以自主算法优化非核心轴向性能,倾角仪则凭借超高精度填补国内技术空白——这些突破标志着国产惯导技术从“替代跟随”转向“自主定义标准”,为产业链上下游协同升级提供关键支撑。

“国产化的核心价值在于技术主权。”行业分析人士指出,“二零八公司通过底层技术攻坚,将产业链关键环节牢牢握在手中。这种能力不仅关乎成本与性能,更意味着在高端装备竞争中,中国企业的规则定义权正在增强。”

结语

从激光陀螺的“毫米级空间”到倾角仪的“秒级精度”,湖南二零八公司以三款创新产品完成惯性导航领域的新产品拼图。

在人工智能高度发展的今天,人类语言与视觉理解已经完成初步替代,未来的进一步实景化发展有赖于传感器的微型化与点阵化,惯性器件作为其中重要的一种传感器有望迎来发展的黄金期,基于更高精度与更小体积惯性传感器,更多的应用场景即将诞生,二零八公司也正在积极研发下一代半球谐振陀螺与微半球MEMS谐振陀螺,在高端装备自主化与场景智能化的大潮中,正以"中国精度"搭建时空感知版图,为人工智能从感知智能迈向决策智能提供硬件底座支撑。