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高端惯性传感器技术的未来运用市场
蟑螂恶霸 | 2020-04-22 15:11:30    阅读:419   发布文章

全球航空航天和国防工业在2019年全速发展。在国防领域,由于地缘政治局势紧张,政府支出增加,导致世界排名前六位的国防承包商营收大幅增长了12%。据斯德哥尔摩国际和平研究所(SIPRI)估计,2018年全球国防和军事支出约为1.8万亿美元,美国则达到了创纪录的7600亿美元。据美国联邦航空管理局称,航空航天产业也在蓬勃发展,商用飞机大量交付,预计到2038年将交付39000架新飞机。

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高端惯性传感器是上述系统中用于导航、稳定及其它用途的关键组件之一。高端惯性传感器包括加速度计、陀螺仪及其组合,在某些情况下还包括更复杂的结构,例如姿态航向参考系统或导航系统,其中可能包括磁力计和全球导航卫星系统(GNSS)接收器。

 

2019年,Yole预估全球高端惯性传感器市场规模约达32.4亿美元,并且这仍然是一个应用很广且高度分散的市场。其中,国防和军事应用约占40%,商用航空航天应用约占26%。其它高度依赖惯性传感器的市场还包括商业海事和工业应用,分别占据18%和16%的市场份额。国防和军事、商业航空航天以及海事应用,预计将在未来五年内以3~4%的复合年增长率(CAGR)成长,相比之下,工业应用领域最具前景,预计复合年增长率将超过10%。到2025年,高端惯性传感器市场规模有可能将达到40亿美元的里程碑。

 

长远来看,高端惯性传感器市场将由我们之前预测并期待已久的工业应用驱动,例如:自主机器人、无人驾驶汽车、工业物联网(IIoT)以及微型卫星等,它们已经迈出了关键的一步。这些领域的新晋厂商大多具有不同的背景,但都会在产品中应用惯性传感技术。在这些大批量应用中,系统集成制造商可选的技术有很多,良好的成本、尺寸、重量和功耗(C-SWAP)优势,可能使基于MEMS陀螺仪、光纤陀螺仪(FOG)和半球谐振陀螺仪(HRG)的惯性传感系统受益。

 

各种陀螺仪的性能及应用

 

在此背景下,全球高端惯性传感器市场在2019~2025年期间的复合年增长率预计将接近4.7%,一直以来比较稳定的高端惯性传感器市场看起来前景光明。

惯性传感器市场经历了几个技术发展阶段。事实上,从首次应用到逐渐成熟的近20年技术周期中,市场似乎出现了一些变化。最早出现的是机械陀螺仪,然后是环形激光陀螺仪(RLG)和光纤陀螺仪(FOG)。

 

陀螺仪未来的性能趋势

 

另一方面,硅基MEMS陀螺仪已经在高端惯性系统市场完成首秀。尽管硅基MEMS陀螺仪主要用于消费类和其它低端商业领域,但它们具有较低的C-SWAP。硅基MEMS陀螺仪正在不断改进,并挤占了很多FOG的工业应用和一些被认为高端的战术级应用(零偏稳定性为1~10°/h)。不过,硅基MEMS陀螺仪在要求零偏稳定性低于1°/h的其它应用中仍然还不够成熟。在10到20年的时间范围内,硅基MEMS陀螺仪是否能够突破性能枷锁?


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