【产通社，5月16日讯】暨南大学（Jinan University）官网消息，物理与光电工程学院（理工学院）丁伟研究员/汪滢莹研究员团队与中国船舶集团第七〇七研究所赵小明研究员/罗巍研究员/李茂春研究员团队展开深度合作，在高精度空芯光纤陀螺（Air-core FOG）领域实现里程碑式突破。研究团队成功研制出全球首个导航级精度空芯光纤陀螺，其零偏不稳定性达到0.0017°/h，较现有记录降低30倍，样机连续稳定运行超185小时。相关成果以 “Navigation-grade interferometric air-core antiresonant fibre optic gyroscope with enhanced thermal stability” 为题发表于顶尖期刊《Nature Communications》。暨南大学为第二完成单位，孙一之讲师、高寿飞副研究员与七〇七所李茂春研究员为论文共同第一作者，丁伟研究员与七〇七所赵小明研究员为共同通讯作者。

惯性导航（Inertial Navigation）技术通过惯性传感器（加速度计与陀螺仪）测量运动体的加速度与角速度，进而可推算出位置、速度和姿态等状态信息。该技术不依赖于卫星等外部参考信号，被誉为军民领域的“工业明珠”技术。角速度传感器是整个惯性导航系统的关键部件。

光纤陀螺仪（FOG）凭借全固态、启动快、不受加速度影响、动态范围大、结构紧凑、输出数字化等优势，成为最具前景的角速度传感器，能够覆盖从消费级、战术级、导航级到战略级的全精度需求。其中，干涉型光纤陀螺仪（IFOG）是目前最成功的商用光纤传感器，预计2033年全球市场规模将突破36亿美元。然而受制于技术门槛，该市场主要由美国、法国、中国、以色列、日本和德国等少数国家主导。

尽管IFOG技术已取得显著进步，但传统实芯光纤由于材料（二氧化硅玻璃）对温度、磁场、强光和辐射等环境因素敏感，系统需依赖复杂的防护与补偿机制，导致成本高、能耗大。因此，自1970年代以来，研究者不断寻求环境适应性更强的替代技术，主要形成谐振式光纤陀螺（RFOG）与空芯光纤陀螺（Air-core FOG）两条路线。然而，这两种方案均面临重大工程技术挑战，尚未根本解决IFOG自1970年代以来面临的问题。

自2006年起，空芯光纤FOG成为研究热点。尽管空气纤芯具有优异的环境适应性，但由于早期空芯光纤模式杂散、背向散射、偏振串扰等问题，长期限制了其高精度测量性能。

空芯光纤陀螺概念的提出仅比空芯光纤通信（2005年）晚一年。如今，空芯光纤通信（Air-core Telecom）已进入规模应用阶段，而空芯光纤FOG实用化进程仍明显落后。

研究团队在我国空芯光纤通信发展过程中做出过多项关键贡献，见证了空芯光纤通信技术从实验室走向应用的完整过程。团队成员敏锐地意识到，空芯FOG正处于从技术验证迈向实际应用的关键阶段。

本次研究通过一系列创新实现了两大技术跨越：
  1. 精度突破：首次将空芯FOG提升至导航级精度（0.001°/h量级）；
  2. 环境稳定性：温度灵敏度较实芯FOG降低一个数量级；
这一里程碑式成果标志着我国在空芯光纤陀螺技术领域实现从理论创新到工程应用研究的完整跨越，为全球惯性导航技术发展镌刻下鲜明的中国印记。

查询进一步信息，请访问官方网站http://ipt.jnu.edu.cn/2025/0416/c15858a834063/page.htm，以及https://www.nature.com/articles/s41467-025-58381-6。（Robin Zhang，产通数造）    （完）