基于原子干涉的新型陀螺仪

概念与特点,精密测量仪器的革新不断刷新人们对世界的认识。郑和得以带领庞大船队七下西洋离不开我国古代的四大发明之一一-指南针。现代舰船、飞机、卫星等运动载体能够远距离航行得益于惯性导航系统中的核心器件一一陀螺仪的发明。第二次世界大战期间,德裔火箭专家冯·布劳恩首次将陀螺仪安装在导弹上,导弹控制系统基于陀螺仪提供的准确角速度信息实现了惯性导航,使得V-2导弹由德国出发,成功飞越英吉利海峡,直达英国首都伦敦,震惊了世界。20世纪末发射升空的哈勃望远镜能够拍摄出精妙绝伦的宇宙星系,也同样离不开高精度陀螺仪。目前世界上精度最高的陀螺仪是2004年发射升空的引力探测器B(GPB)所使用的静电陀螺仪,其零偏稳定性达到了惊人的10-11。/h(相当于运行约1亿年,陀螺仪输出偏差只有1°)。人们之所以要研制超灵敏陀螺仪并把它送上太空,是希望通过测量陀螺仪的漂移来观测广义相对论中的测地效应和坐标系拖拽效应。由此可见,高精度的测量仪器帮助人类不断探索未知世界并拓展认知边界。