用於開展引力波研究的「天琴計劃」，第一階段將於日前完成大型雷射陀螺儀等地面輔助設施建設。近期，美國國防後勤局劃撥3890萬美元，授權霍尼韋爾國際公司為美國海軍AN/WSN-7(V)海上導航系統研製環形雷射陀螺系統。雷射陀螺，又叫環形雷射器，在加速度計配合下可以感知物體在任意時刻的空間位置，被譽為慣性導航系統這頂皇冠上的「明珠」。目前，我國已經成為世界上第四個具備獨立研製雷射陀螺能力的國家，產品應用範圍覆蓋陸海空天等多個領域。雷射陀螺雖小，卻集成了光、機、電等諸多領域高精尖技術，是一個國家科技實力和軍事實力的綜合體現。
麻雀雖小，方寸之中盡知世間動態
在古希臘語裡，「陀螺」一詞的含義是「旋轉指示器」，隨著現代科學技術的飛速發展，只要能對物體的旋轉狀態進行感知測量的裝置，都可被稱為陀螺儀。慣性測量裝置好比現代高精度設備的「眼睛」，而雷射陀螺的出現，已成為慣性制導系統的「火眼金睛」。
早在18世紀，人類就開始了對陀螺運動的研究，第一次世界大戰中，美國海軍首先成功研製了機械陀螺儀。1960年，美國人在成功研製出世界上第一臺雷射器後，迅速開始雷射陀螺的研究。到1980年代，美國空軍實施了「綜合慣性基準組件」研製計劃，將雷射陀螺應用在雙盒組件式傳感器系統中，美國海軍也研製了「CA1NS1」系統，將雷射陀螺應用到艦載飛機中。1985年美國提出了戰略防禦計劃（SDI）後，雷射技術得到了更大規模的研究與應用，其中1985財年SDI預算在雷射領域的投資高達10.4億美元，大部分用於開展雷射實驗，其中就包括雷射陀螺的研究。
隨著技術的發展，雷射陀螺的性能越來越好，應用也更加廣泛。今後雷射陀螺技術將主要向更高精度和可靠性、更小體積和更便宜價格發展。美國霍尼韋爾公司的GG1308型雷射陀螺，通過採用一次成型工藝，總體積小於2立方英寸，重量僅為60克，卻可以達到1°/h的精度，價格僅為1000美元。雷射陀螺「麻雀雖小」，卻集成了光、機、電等諸多領域高精尖技術，考量著一個國家的綜合國力，是一個國家科技實力和軍事實力的綜合體現。
千裡點穴：精確打擊的導航「心臟」
早在1998年美國對伊「沙漠之狐」行動中，「戰斧」式巡航飛彈就大放異彩，成功發射飛彈325枚，主要用來攻擊伊軍指揮控制機構、核生化武器設施、防空陣地和地下指揮中心，其命中精度令世人驚嘆。而讓「戰斧」式巡航飛彈實現「千裡點穴」功能的核心器件，就是雷射陀螺。
馳騁在現代戰場上的飛機、飛彈等，無不需要準確測量方位、速度、姿態等信息參量才能圓滿完成預定的導航或作戰任務。放置在「身體」中作為精確導航「心臟」的就是慣性導航系統。傳統的慣性導航儀器主要是機械式陀螺，其製作工藝要求高，結構複雜，體積龐大，精度也受到極大限制。
雷射陀螺的出現極大地改變了這種狀況，它具有重量輕、尺寸小、精度高、可靠性好、動態範圍大、響應時間短、耐衝擊和振動、工作壽命和存放時間長、可直接與計算機相連實現自動化控制等優點。尤其是它極高的精度值，每小時漂移角速率在0.0001°至1°範圍內。
其實，這枚精確導航「心臟」看似神秘，其原理並不複雜，雷射陀螺主要依據Sagnac效應製作而來。通俗講，當光束在設定好的通道中傳播時，由於通道本身具有轉動速度，從而引起光沿通道轉動方向時間的改變。使用光電手段測量這個相位差的改變，就可以測出閉合光路的旋轉角速度。利用這種光程變化的原理，就可以製作出雷射陀螺儀。由於光電設備具有較高的可靠性和較長的工作壽命，它才能像一顆永不停息的「心臟」，時刻為設備導航。
陸海空天：在軍民用多領域大放異彩
自行火炮、步戰車、飛機、飛船、飛彈、人造衛星、潛艇、艦船……這些裝置都需要陀螺儀測定東西南北和判斷上下。近年來，隨著光電技術的迅猛發展，集光、機、電「三位一體」的新型雷射陀螺得到迅速發展，並在陸海空天等領域得到廣泛應用。雷射陀螺也被譽為茫茫海天的「定位神器」。
對應於不同的用途，雷射陀螺的種類也有很多，一般可分為指示陀螺儀和傳感陀螺儀。指示陀螺儀在行進狀態中作為領航和駕駛儀表使用，傳感陀螺儀可用於運動物體的自動控制系統中。為保證羅盤和自動駕駛儀器的正常工作，一般的飛機要使用10多個陀螺儀。哈勃太空望遠鏡和國際空間站系統也大量使用雷射陀螺來判斷自身方位。此外，根據框架數目和工作形式，雷射陀螺又可分為：三自由度陀螺儀、二自由度陀螺儀、速率陀螺儀、積分陀螺儀、無約束陀螺儀等。這些陀螺儀與機械式陀螺儀、光纖陀螺儀、自由轉子陀螺儀、振動式陀螺儀等一起構成了「陀螺大家族」，從而在各個模塊、各種應用領域發揮巨大作用。
首先，雷射陀螺可以用於為各類飛行器和精確制導武器提供實時航向、速度、高度、姿態等空間位置信息，提高飛機的可靠飛行時間，並使精確制導武器的命中精度得到極大提高。美國將雷射陀螺系統成功應用於新一代遠程反潛機「P-7A」，極大地提高了該型飛機的飛行穩定性和探測位置精確度。雷射陀螺還為機動發射的彈道飛彈、巡航飛彈提供方位基準，使它們能實現快速定向定位，準確地命中目標。
其次，雷射陀螺還可以為艦船、潛艇和魚雷提供航向、航速和位置等基準數據，它們不依賴於任何外部信息，就能獨立地進行實時導航。加拿大海軍就將配置有「MK49」型環形雷射陀螺導航儀的新一代慣性導航系統（INS）安裝在「哈利法克斯」級護衛艦、「易洛魁」級驅逐艦和「維多利亞」級潛艇上。將雷射陀螺與全球定位系統（GPS）相結合作為精確導航系統的核心組件，也正被廣泛應用於核潛艇、飛機、巡航飛彈、洲際飛彈及衛星制導中，這一系統目前已多次經過實戰檢驗。
此外，雷射陀螺還可以作為坦克、步兵戰車的穩定調節系統，實現車體狀態的自我感知；還可以作為太空飛行器姿態和軌道控制系統的重要組成部分，還可以用於運載火箭的慣性制導系統。在其他民用領域，可以將雷射陀螺安裝在望遠鏡上提供實時角坐標信息，可以用超大型雷射陀螺觀測地震波信息、固體地面潮汐效應和測量引力波等。可以預見，隨著雷射陀螺技術的日漸完善，它的應用範圍還會更加廣闊，勢必會對未來戰爭和日常生活產生巨大影響。