1. 研究目的与意义
1、研究背景：
目前制约mems陀螺仪发展的因素主要有三个：漂移误差、精度以及封装技术。（1）硅微陀螺性能较低，只能接近或达到战术级导航水平。如何降低硅微陀螺的漂移误差，尤其是其中的随机漂移误差，成为提高硅微陀螺性能的关键。（2）基于mems的陀螺仪价格相比光纤或者激光陀螺便宜很多，但使用精度非常低，需要使用参考传感器进行补偿来提高使用精度，因此可通过该方式对低成本的mems陀螺仪进行辅助补偿来实现这一目的。进行辅助补偿后的mems陀螺仪因其成本低，能批量生产，可以广泛应用于汽车牵引控制系统、医用设备、军事设备等低成本需求应用中。（3）由于mems陀螺仪性能偏低，制约了其应用范围。当mems陀螺仪工作于真空环境时，可获得较高的性能。因此，真空封装技术不仅是提高mems陀螺仪性能的关键技术之一，同时决定了mems陀螺仪的可靠性、长期稳定性及其成本，也是实现其产业化的关键技术之一。mems陀螺仪的器件级真空封装的难点是如何降低封装应力、提高真空度以及高真空保持度。选用合理的封装材料可大幅降低封装应力及其对器件性能的影响。
由于陀螺仪在任何环境下都具有自主导航能力的这一特性，自问世以来就引起了极大关注，一直是各国重点发展的技术之一，且发展迅速。在科学技术突飞猛进的今天，与陀螺仪相关的技术仍然是人们关注的焦点之一。基于mems的微机械陀螺仪因具有质量小，体积小，成本低，可靠性好，稳定性高及功耗低等优点，在工业控制、航空航天、汽车、消费电子、军事等领域中得到广泛的应用。其中，低精度微机械陀螺仪主要用于消费电子、机器人和汽车导航等对精度要求不高的场合；中精度微机械陀螺仪主要用于飞机的姿态航向参考系统（ahrs）等；而高精度微机械陀螺仪主要用于船舶导航、航天与空间的定位等。目前，世界上已研发出来的微机械陀螺还未达到惯性级的表现。商业应用多数也仅局限在提高速率级微机械陀螺的指标。微机械陀螺已广泛应用于手机、数码相机、平板电脑、游戏控制器、音乐播放器、智能玩具、空中鼠标、3d遥控器等消费电子领域，车辆驱动防滑控制系统、底盘控制系统和气囊系统等汽车工业领域。在当今现代化高技术战争中，以精确打击为目的的制导武器成为军队装备系统的核心，微机械陀螺以体积小，价格低，功耗小，可靠稳定及可批量生产等优点受到各军事强国的青睐，已应用于军用机器人、军用无人机、战术导弹、智能炸弹、滑翔弹、军用光电稳瞄系统等领域。这一技术具有强大的生命力和广泛的应用前景，它的发展对一个国家的工业、国防和其它高科技的发展具有十分重要的战略意义。
2. 国内外研究现状分析
1、国内研究概况：
国内的mems技术研究工作起步于1989年，1995年开始将硅微陀螺仪技术列入国家微纳米预研计划。目前，国内该领域的研究已有了较快的发展，但由于基础薄弱、设计研发人才稀缺，以及mems加工与封装技术整体的不成熟，至今mems陀螺仪大多还只是实验室样品，尚处在实验阶段。
2、国外研究概况：
3. 研究的基本内容与计划
研究内容和计划：
1、1-4周，建立mems音叉式陀螺仪三维模型。
2、5-6周，利用ansys软件建立有限元数值模型。
4. 研究创新点
利用ANSYS软件建立MEMS音叉式陀螺仪有限元模型，分析计算陀螺仪的振动模态以及不同几何形状、振动频率下和在改变质量块两边悬臂梁几何结构时的能量损耗，得到不同工况下影响器件工作性能的品质因数。此研究能够说明外部因素如何影响MEMS音叉式陀螺仪性能，有利于设计制造应用于车辆的高性能MEMS陀螺仪器件。
