低功耗微電子機械系統（MEMS）陀螺儀已經完全融入了我們的生活，在控制、監測設備的方位、角運動、位置、旋轉和方向等領域有非常重要的應用。在自動駕駛系統、輔助駕駛系統和其他自動化功能越來越普遍的情況下，人們對系統的性能和耐操性要求越來越高，催生出慣性導航系統的親民化和小型化。
MEMS陀螺儀放大圖
從慣性測量單元的性能角度來考慮，為了達到新的需求，新款陀螺儀需要比市面上現有最好的陀螺儀，在性能上提升兩個等級。新款陀螺儀的角隨機游走要小于0.01°/√hr，偏置不穩定性還要遠低于0.1°/hr，最起碼要達到導航級別的性能。
鑒于市場對高性能和高可靠性陀螺儀的需求，法國原子能委員會電子與信息技術實驗室(CEA-LETI)聯合米蘭理工大學（Politecnico di Milano）成立了一個研究小組，成功研發出了一款能夠提供導航級性能、尺寸全球最小的MEMS陀螺儀。該MEMS陀螺儀采用了納米電阻傳感技術，傳感器部分僅占1.3 mm2。
導航級MEMS陀螺儀俯視圖，偽色圖突出顯示
這款MEMS陀螺儀最難能可貴的地方在于，擁有世界上最小的尺寸，卻實現了具備最先進技術的性能。
研究團隊為這款MEMS陀螺儀設計了不小于25kHz的諧振頻率，以應對傳統振動環境，比如，在GPS信號中斷時的平臺穩定、室內導航、機器人運動精確控制、短期導航等場景。
綜合來看，這款MEMS陀螺儀在尺寸、諧振頻率和整體性能方面，已經成為業內最優秀的產品，比如在偏置穩定性、帶寬、噪聲和量程方面已經取得了同類產品的性能領先，尺寸更是具有絕對優勢。不過，研發人員表示，一些技術細節的改進仍在進行當中。
三軸MEMS陀螺儀
為了降低這款MEMS陀螺儀的成本，研究小組從制造工藝和傳感器尺寸方面入手，使其能兼容針對汽車市場標準的MEMS代工廠，特別是真空晶圓級封裝。這樣一來，在MEMS代工和制造工藝方面，這款MEMS陀螺儀就能夠適應“吃粗糧”，制造成本被攤低了。同時，研究小組將三軸陀螺儀協同集成作為繼續研究的方向，使三軸都能提供相同的性能。目前，該研究方向的可行性已經被驗證。
這款陀螺儀已經完成了樣品生產，可以集成氣壓傳感器和三軸高性能MEMS加速度計。在制造工藝上，這款陀螺儀進行了兼容性設計，可以直接利用現有成熟的生產工藝，因此，預計可以在未來兩年進行量產上市。
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