光纖陀螺儀是以光導(dǎo)纖維線圈為基礎(chǔ)的敏感元件， 由激光二極管發(fā)射出的光線朝兩個(gè)方向沿光導(dǎo)纖維傳播。光傳播路徑的不同，決定了敏感元件的角位移。光纖陀螺是一種用于慣性導(dǎo)航的光纖傳感器光纖陀螺因其無活動(dòng)部件——高速轉(zhuǎn)子，稱為固態(tài)陀螺儀。這種新型全固態(tài)的陀螺儀將成為未來的主導(dǎo)產(chǎn)品，具有廣泛的發(fā)展前途和應(yīng)用前景。

陀螺儀是一種能夠準(zhǔn)確地確定運(yùn)動(dòng)物體的方位的儀器，光纖陀螺包括干涉式陀螺儀和諧振式陀螺儀兩種，它們都是根據(jù)塞格尼克的理論發(fā)展起來的。光纖陀螺儀是基于薩格奈克(Sagnac)效應(yīng)的一種光學(xué)陀螺儀。光纖陀螺儀的基本原理如圖所示，它由光源、光檢測(cè)器、分束器和光纖線圈等組成。光纖陀螺儀具有很高的精度和靈敏度?，F(xiàn)在光纖陀螺儀已經(jīng)達(dá)到0.01度/hr。光纖陀螺儀價(jià)格具有很大的設(shè)計(jì)靈活性，可以滿足各種不同的應(yīng)用需求，全固態(tài)結(jié)構(gòu)，可靠性高，是真正靜音的陀螺，具有質(zhì)量輕、體積小、成本低、精度高、可靠性高等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)逐步取代其他類型的陀螺。

光纖陀螺的應(yīng)用是光纖陀螺研究的一個(gè)重要方向。由于光纖陀螺自身的優(yōu)越性和其潛在應(yīng)用的廣泛性，三軸 MEMS光纖陀螺儀可結(jié)合三軸MEMS加速度計(jì)實(shí)現(xiàn)所謂六軸產(chǎn)品，三軸陀螺儀可以同時(shí)測(cè)定 6 個(gè)方向的位置、移動(dòng)軌跡和加速度。從 MEMS光纖陀螺儀的應(yīng)用方向來看，陀螺儀能夠測(cè)量沿一個(gè)軸或幾個(gè)軸運(yùn)動(dòng)的角速度，可與MEMS 加速度計(jì)（加速計(jì)）形成優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，如果組合使用加速度計(jì)和陀螺儀這兩種傳感器，可能更好地跟蹤并捕獲三維空間的完整運(yùn)動(dòng)， 從而提高陀螺儀精度。光纖陀螺主要在汽車導(dǎo)航、定位和姿態(tài)控制、機(jī)器人等許多精 度要求不高的民用領(lǐng)域中有廣闊的應(yīng)用。

光纖陀螺具有較強(qiáng)的抗沖擊和抗加速運(yùn)動(dòng)的能力；繞制的光纖較長(zhǎng)，使檢測(cè)靈敏度和分辨率比激光陀螺儀提高了好幾個(gè)數(shù)量級(jí)；無機(jī)械傳動(dòng)部件，不存在磨損問題，因而具有較長(zhǎng)的使用壽命；易于采用集成光路技術(shù)，信號(hào)穩(wěn)定，且可直接用數(shù)字輸出，并與計(jì)算機(jī)接口聯(lián)接；通過改變光纖的長(zhǎng)度或光在線圈中的循環(huán)傳播次數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同的精度，并具有較寬的動(dòng)態(tài)范圍；相干光束的傳播時(shí)間短，因而原理上可瞬間啟動(dòng)，無需預(yù)熱；可與環(huán)形激光陀螺一起使用，構(gòu)成各種慣導(dǎo)系統(tǒng)的傳感器，尤其是捷聯(lián)式慣導(dǎo)系統(tǒng)的傳感器；光纖陀螺儀價(jià)格結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低，體積小、重量輕。陀螺儀輸出的是角速度，要通過積分才能獲得角度，但是即使在零輸入狀態(tài)時(shí)，陀螺儀仍是有輸出的，它的輸出是白噪聲和慢變隨機(jī)函數(shù)的疊加，受此影響，在積分的過程中，必然會(huì)引進(jìn)累計(jì)誤差，積分時(shí)間越長(zhǎng)，誤差就越大。這時(shí)候，便需要加速度傳感器的加入，利用加速度傳感器來對(duì)陀螺儀進(jìn)行校正。由于加速度傳感器可以利用力的分解原理，通過重力加速度在不同軸向上的分量來判斷傾角。同時(shí)，它沒有積分誤差，所以加速度傳感器在相對(duì)靜止的條件下，可以有效校正陀螺儀的誤差。但在運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下，加速度傳感器輸出的可信度就要下降，因?yàn)樗鼫y(cè)量的是重力和外力的合力。