航空学报 > 2012, Vol. 33 Issue (1): 1-10

超流体陀螺仪的发展概况与研究进展

刘建业, 谢征, 冯铭瑜, 赵伟, 郑睿   

  1. 南京航空航天大学 自动化学院 导航研究中心, 江苏 南京 210016
  • 收稿日期:2011-05-18 修回日期:2011-06-07 出版日期:2012-01-25 发布日期:2012-01-16
  • 通讯作者: 刘建业 E-mail:LJYAC@nuaa.edu.cn
  • 作者简介:刘建业 男,博士,教授,博士生导师,现任南京航空航天大学自动化学院院长、南航导航研究中心主任,兼任中国惯性技术学会理事,南京惯性技术学会副理事长,江苏省计量测试学会副理事长.长期从事惯性技术与多信息组合导航系统的研究工作,曾获国家科技进步奖1项和省部级科技进步奖4项,曾遴选为原航空工业部有突出贡献专家.主要研究方向: 新型惯性传感技术,卫星导航与惯性组合导航,信息融合技术,非线性滤波技术等. Tel: 025-84892304 E-mail: LJYAC@nuaa.edu.cn
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(61074162);高等学校博士学科点专项科研基金(200802870011)

Current Status and Development of Superfluid Gyroscope

LIU Jianye, XIE Zheng, FENG Mingyu, ZHAO Wei, ZHENG Rui   

  1. Navigation Research Center, College of Automation Engineering, Nanjing University of Aeronautics and Astronautics, Nanjing 210016, China
  • Received:2011-05-18 Revised:2011-06-07 Online:2012-01-25 Published:2012-01-16

摘要: 超流体陀螺基于低温物理量子理论发展,有望成为新一代高精度陀螺仪的重要方向.通过对超流体陀螺的研究现状进行调研和分析,阐述了主要的几类超流体陀螺的原理和特点,分析了超流体陀螺的发展前景.对于基于交流(AC)约瑟夫森效应的超流体陀螺的灵敏度以及温度和体积上的优势展开了分析,并针对前期研究中的原理方案设计、加工和制冷技术以及误差分析等问题提出了思考并进行了展望,旨在加强国内研究者的交流,进一步促进新陀螺技术的发展.

关键词: 超流体, 陀螺, 低温, 约瑟夫森效应, 原理方案

Abstract: The superfluid gyroscope based on low temperature physics science is a new kind of potential high accuracy gyroscope. This paper reviews the progress of research in the field of superfluid gyroscopes. First, several important types of superfluid gyroscopes are analyzed through a comparison of their principles of operation and characteristics. Then, the research trend of superfluid gyroscopes is presented. Moreover, the most hopeful type of superfluid gyroscope based on alternating current (AC) Josephson effect in superfluid is analyzed in detail. The sensitivity and advantages in size and work temperature of such a superfluid gyroscope are estimated. Finally, the possibility of improvements in work principle is analyzed, and the needs of manufacture, refrigeration and error control are summarized so as to develop the technology of superfluid gyroscope based on AC Josephson effect.

Key words: superfluid, gyroscope, low temperature, Josephson effect, principle scheme

中图分类号: