慣性傳感器包括加速度計(jì)（也叫加速度傳感器）和角速度傳感器（也叫陀螺儀），以及它們的單、雙、三軸組合慣性測(cè)量單元（也稱IMU）和AHRS
加速度計(jì)由檢測(cè)質(zhì)量（也稱敏感質(zhì)量）、支承、電位器、彈簧、阻尼器和殼體組成，其實(shí)就是利用加速度的原理計(jì)算物體在空間運(yùn)動(dòng)的狀態(tài)，起初加速度計(jì)只是感應(yīng)地表垂直方向加速度，早期也只是應(yīng)用在檢測(cè)飛機(jī)過(guò)載的儀表系統(tǒng)中。經(jīng)過(guò)功能升級(jí)、優(yōu)化，現(xiàn)在實(shí)際上可以感知物體任意方向上的加速度。目前主流的是3軸加速度計(jì)，測(cè)量的是物體在空間坐標(biāo)系中X、Y、Z三軸上的加速度數(shù)據(jù)，可以全面反映物體平移的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。
最早的陀螺儀都是機(jī)械陀螺儀，內(nèi)置高速旋轉(zhuǎn)的陀螺，正因?yàn)橥勇菰谌f(wàn)向支架上能夠保持高速穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)，所以最早陀螺儀是航海中用來(lái)辨別方向，確定姿態(tài)以及計(jì)算角速度，后來(lái)逐漸被應(yīng)用在飛機(jī)儀表上。但是機(jī)械式的對(duì)加工精度要求很高，還容易受外界震動(dòng)影響，所以機(jī)械陀螺儀的計(jì)算精度一直都不高。
后來(lái)為了提升精度和可適用性，陀螺儀的原理已經(jīng)不單單是機(jī)械式的了，現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展有激光陀螺儀（光程差原理）、光纖陀螺儀（薩格納克效應(yīng)，光程差的一種）和微機(jī)電陀螺儀（即MEMS，它是根據(jù)科里奧利力原理，利用其內(nèi)部的電容變化計(jì)算角速度，微機(jī)電陀螺儀在智能手機(jī)中最為常見）。由于MEMS技術(shù)的應(yīng)用，IMU的成本也下降了不少，目前應(yīng)用相當(dāng)廣泛，絕大多數(shù)人都要用到，小到手機(jī)、汽車，大到飛機(jī)、導(dǎo)彈、宇宙飛船。也正是上面提到的精度不同，應(yīng)用領(lǐng)域不同，同時(shí)成本也相差較大。
去年10月，慣性傳感器巨頭法國(guó)Safran收購(gòu)了即將上市的挪威陀螺儀傳感器和 MEMS慣性系統(tǒng)制造商Sensonor，以將其業(yè)務(wù)范圍擴(kuò)展到基于MEMS的傳感器技術(shù)和相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域，東莞兆恒機(jī)械在MEMS模塊外殼制造領(lǐng)域擁有成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，以及穩(wěn)定合作的客戶群體。
兩家法國(guó)公司ECA集團(tuán)和 iXblue 已進(jìn)入合并前的排他性談判階段，此次由ECA集團(tuán)推進(jìn)的合并將誕生一家海事、慣性導(dǎo)航、空間和光子學(xué)領(lǐng)域的歐洲高科技領(lǐng)軍企業(yè)，ECA和iXblue是長(zhǎng)期合作伙伴，ECA將 iXblue 的慣性和水下定位系統(tǒng)集成到其用于海軍水雷戰(zhàn)的自主水下航行器中。
慣性技術(shù)與慣性傳感器發(fā)展
2015-2020年，全球慣性傳感器市場(chǎng)年均復(fù)合增長(zhǎng)率為13.0%，2021年市場(chǎng)規(guī)模約為72.6億美元。慣性技術(shù)發(fā)展之初主要用于國(guó)防軍工領(lǐng)域，高精度、高靈敏度是面向軍工慣性技術(shù)產(chǎn)品的主要特征。車聯(lián)網(wǎng)、自動(dòng)駕駛、汽車智能化的最重要要求是安全、可靠，然后才是舒適化，而這一切的背后都離不開傳感器，特別是用途越來(lái)越廣的MEMS慣性傳感器，也叫慣性測(cè)量單元。
慣性傳感器（IMU）主要用來(lái)檢測(cè)和測(cè)量加速度與旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的傳感器，其原理是采用慣性定律實(shí)現(xiàn)的，這些傳感器從超小型的的MEMS傳感器，到測(cè)量精度非常高的激光陀螺，無(wú)論尺寸只有幾個(gè)毫米的MEMS傳感器，到直徑幾近半米的光纖器件采用的都是這一原理，慣性傳感器可以廣泛應(yīng)用在消費(fèi)電子、智能玩具、汽車電子、工業(yè)自動(dòng)化、智慧農(nóng)業(yè)、醫(yī)療器械、儀器儀表、機(jī)器人、工程機(jī)械、導(dǎo)航系統(tǒng)、衛(wèi)星通信、軍工武器等眾多領(lǐng)域。
目前明顯的高端慣性傳感器細(xì)分市場(chǎng)
慣性傳感器在導(dǎo)航和飛行控制系統(tǒng)、所有類型的商用飛機(jī)以及衛(wèi)星軌跡校正和穩(wěn)定中必不可少。
SpaceX和OneWeb等用于全球互聯(lián)網(wǎng)寬帶和遠(yuǎn)程地球監(jiān)測(cè)的微型和納米衛(wèi)星星座的興起，正在推動(dòng)對(duì)衛(wèi)星慣性傳感器的需求達(dá)到前所未有的水平。
商業(yè)火箭發(fā)射器子系統(tǒng)對(duì)慣性傳感器的需求不斷增長(zhǎng)，進(jìn)一步提高了市場(chǎng)需求。
機(jī)器人、物流和自動(dòng)化系統(tǒng)都需要慣性傳感器。
此外，隨著自動(dòng)駕駛汽車趨勢(shì)的持續(xù)，產(chǎn)業(yè)物流鏈正在發(fā)生轉(zhuǎn)變。
下游需求大增推進(jìn)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)使用量暴漲
目前，國(guó)內(nèi)VR、無(wú)人機(jī)、無(wú)人駕駛、機(jī)器人等科技消費(fèi)領(lǐng)域技術(shù)日益成熟，應(yīng)用逐步普及，帶動(dòng)國(guó)內(nèi)消費(fèi)端MEMS慣性傳感器市場(chǎng)需求與日俱增。
此外，在石油勘探、測(cè)量測(cè)繪、高速鐵路、動(dòng)中通、天線姿態(tài)監(jiān)測(cè)、光伏跟蹤系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)、振動(dòng)監(jiān)測(cè)等工業(yè)領(lǐng)域，智能化應(yīng)用趨勢(shì)明顯，成為國(guó)內(nèi)MEMS慣性傳感器市場(chǎng)持續(xù)增長(zhǎng)的另一只推手。
作為航空、航天領(lǐng)域關(guān)鍵的測(cè)量器件，慣性傳感器一直是涉及國(guó)家國(guó)防安全的關(guān)鍵器件之一，國(guó)內(nèi)慣性傳感器的生產(chǎn)的大頭一直是中航、航天、兵工、中船等和國(guó)防直接相關(guān)的國(guó)有單位。
如今國(guó)內(nèi)慣性傳感器市場(chǎng)需求持續(xù)火爆，國(guó)外技術(shù)壁壘正逐步被攻克，國(guó)內(nèi)優(yōu)秀慣性傳感器公司正站在一個(gè)新時(shí)代的交叉點(diǎn)上。
隨著自動(dòng)駕駛項(xiàng)目已經(jīng)開始從開發(fā)階段逐漸過(guò)渡到中、大批量生產(chǎn)，可以預(yù)見該領(lǐng)域存在著需要降低功耗、減小尺寸、減輕重量、降低成本的同時(shí)保持或擴(kuò)展性能的壓力。
尤其微機(jī)電慣性器件大規(guī)模生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，使得在較低精度即可滿足應(yīng)用需求的民用領(lǐng)域，慣性技術(shù)產(chǎn)品開始得到廣泛使用，目前應(yīng)用領(lǐng)域與規(guī)模正呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。
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