文|123军情观察室
（图为高伯龙院士）
据央视报道，我国激光陀螺研究领域的开拓者、奠基人高伯龙先生，与2017年12月6日因病逝世，享年八十九岁。他所研究的激光陀螺，是一种无质量的光学陀螺仪。利用环形激光器在惯性空间转动时正反两束光随转动而产生频率差的效应，来测量敏感物体相对于惯性空间的角速度或转角。激光陀螺主要有以下几个优点：1、没有机械转动部件的摩擦引起的误差，角位移测量精度高，被测角速度范围大；2、动态范围很宽，无需精密的模数转换器，很容易转换成数字形式，方便与计算机接口，适合捷联式系统使用；3、工作温度范围很宽（从-55℃~﹢95℃），无需加温，启动过程时间短，系统反应时间快。有着这些优点的激光陀螺，有什么用途？
（图为激光陀螺仪的工作原理）
激光陀螺最重要的应用是惯性测量如惯性导航和制导、姿态测量与控制。惯性导航是一种自主的导航技术，它不需要外界信息即可实现导航，因此具有隐蔽性好、不受外界干扰等优点，在军事场合具有重要的价值。机载合成孔径雷达和红外传感器、舰载卫星通信天线、星载红外传感器和摄像机等需要精确的传感器姿态信息来对传感器的运动进行补偿或者对传感器的姿态进行控制。
在航空上，陀螺仪用来测量飞机的姿态角（俯仰角、横滚角、航向角）和角速度，以它为核心构成的惯导系统可以为飞机提供姿态、航向、速度和位置，即导航所需的所有参量，因此被称为飞机上的中心信息源。目前大多数的军用和民用飞机都采用激光陀螺惯导系统，如F-22、F-35、SU-30等战机以及B747、A320等民航机。在航海上，陀螺仪早已成为航海的重要导航仪器。航海惯导能够为舰船提供位置、姿态、速度等数据，不仅可用于舰船自身的导航，还可为舰载武器提供方位基准或稳定平台。
在地面上，坦克、火炮等常规兵器的机动能力和运动中攻击能力对保存自己、打击敌人极为重要，这就要求它们具有定位定向和导航能力。1989年开始使用的H-726型激光陀螺美军标准地面导航系统，就已用在“帕拉丁”自行榴弹炮、瑞典的BKAN1A和FH-77B型榴弹炮，各种精密测量侦察车和布雷德利战车等装备上。
在惯性制导上，目前各种战术导弹和战略导弹广泛采用陀螺仪来测量导弹的姿态和航向，进行制导控制。美国的小型洲际弹道导弹“侏儒”、2005年部署的最新型Block III战斧巡航导弹、法国的ANS超音速反舰导弹均采用激光陀螺。随着激光陀螺的小型化和成本的降低，激光陀螺开始进入制导弹药领域，如Honeywell研制的GG-1308小型激光陀螺，惯组型号之一为HG1700，曾用在联合攻击制导炸弹（JDAM）上。在航天上，陀螺仪是运载火箭、人造地球卫星、宇宙飞船等航天飞行器的姿态稳定和控制系统的重要组成部分。法国研制的激光陀螺在1988年成功用于阿丽亚娜4火箭发射，这是世界上首次在运载器发射中采用激光陀螺惯性系统。将激光陀螺安装在望远镜上可以实时提供其角坐标，通过计算机求出实际角坐标与目标角坐标之间的差值，然后对其姿态进行控制可使之实时跟踪目标，精度可达亚角秒。
我国激光陀螺研究起步于上世纪七十年代初，目前先618所、北京航天33所、国防科技大学、清华大学在激光陀螺方面具有一定实力。经过多年的努力，国内同类产品与国外产品在性能上差距已大大减小，部分指标达到世界先进水平。从应用现状来看，中国的北斗卫星定位系统、各种导弹、民航客机、军用飞机等各领域均广泛应用激光陀螺仪，在应用广度上已经不输国外先进国家。（利刃）
