MEMS陀螺仪技术日趋成熟，预期将逐步替代激光/光纤陀螺

从陀螺仪技术演进的路径来看，大致可以分为四个阶段：①基于牛顿经典力学原理的以静电陀螺以及动力调谐陀螺为代表的机械陀螺，其特点是种类多、精度高、体积质量大、系统组成结构复杂、性能受机械结构复杂性和极限精度制约、产品制造维护成本昂贵；②基于萨格奈克效应的以激光陀螺和光纤陀螺为代表的光学陀螺，其特点是反应时间短、动态范围大、可靠性高、环境适应性强、易维护、寿命长；③基于哥氏振动效应和微纳加工技术的是半球谐振陀螺和 MEMS陀螺，其中，半球谐振陀螺受限于结构及制造技术市场上可规模化生产的企业较少，而 MEMS陀螺的特点是体积小、重量轻、环境适应性强、价格低、易于大批量生产；④基于现代量子力学技术的核磁共振陀螺、原子干涉陀螺等，其特点是可实现高精度、高可靠、小型化和更广泛应用，但是目前仍处于早期研究阶段。目前 MEMS 陀螺仪的技术逐步成熟，随着精度和稳定性持续提升，其在陀螺仪市场中占据了重要的位置。

陀螺仪技术演进路径

资料来源：Yole Intelligence

得益于低成本、小体积，MEMS陀螺仪相比机械陀螺和光学陀螺在批量化生产方面更有优势。按照基本技术原理，陀螺仪可划分为机械陀螺、谐振陀螺、光学陀螺三大类，并可进一步细分为机械/旋转质量陀螺仪、电悬架（静电）陀螺仪（ESG）、环形激光陀螺（RLG）、光纤陀螺仪（FOG）、半球谐振陀螺仪（HRG）、石英陀螺仪（非MEMS）、微机械陀螺仪（MEMS，石英或硅）、机械动态调谐陀螺仪（DTG），其中，MEMS陀螺仪也是目前的主流技术之一。与传统的机械陀螺仪相比，MEMS陀螺仪的优势在于：①比机械陀螺仪更小、更轻，在限制尺寸和重量的领域有非常重要的意义；②得益于微细加工工艺，MEMS陀螺仪在生产过程中比传统陀螺仪更具成本效益；③MEMS陀螺仪比机械陀螺仪功耗更低，对于供电设备和节能系统的压力更小；④MEMS陀螺仪比机械陀螺仪损耗更小，具有更高的可靠性和更长的使用寿命。与激光和光纤陀螺仪相比，MEMS陀螺仪的优势在于低成本、小体积、高可靠、易批产，得益于此，MEMS陀螺仪除在消费级、工业级领域实现广泛应用以外，也已逐步切入激光和光纤陀螺仪的优势领域（如无人系统、高端工业、高可靠等）。

陀螺仪基本分类概述

资料来源：Yole Intelligence

中长期MEMS陀螺仪与光学陀螺仪并存的态势仍将持续，远期MEMS/集成光学微机械陀螺仪或将逐步占据绝大部分市场。根据不同的精度范围，陀螺仪可以划分为消费级、工业级、战术级、导航级、战略级五大类：①在消费级领域，MEMS陀螺仪几乎占据全部市场份额，具体应用场景包括手机、AR/VR等；②在工业级领域，MEMS陀螺仪应用较为广泛，占据了86%的市场份额，具体应用场景包括资源勘探、测量测绘、光电吊舱等；③在战术级和导航级领域，两光陀螺应用比较广泛，分别占据78%和92%的市场份额，具体应用场景包括无人系统、卫星姿态控制系统、动中通等；④在战略级领域，激光陀螺仪的适用性较强，占据了72%的市场份额，具体应用场景为航天航海等领域。中长期来看，随着高性能MEMS陀螺仪技术的进一步成熟，MEMS陀螺仪在高端工业、无人系统和高可靠领域的具体应用场景也将逐渐丰富，在工业级陀螺仪的主导地位将进一步强化，可进一步应用到两光陀螺的战术级应用领域，并逐渐渗透到导航级应用领域。远期来看，MEMS/集成光学微机械陀螺仪或将主导绝大部分市场，并将倒逼光学陀螺仪与原子干涉陀螺仪等新技术共同竞争更高精度市场。