本项目属于仪器仪表传感技术学科领域。以高分辨率对地观测卫星和深空探测器为代表的空间飞行器，急需超高性能的陀螺及惯性系统来满足其空间任务。新型智能装备急需微小型高性能陀螺与系统，来实现导航、定位、定姿等任务。谐振式陀螺比其他陀螺更具高精度、长寿命、小体积的综合优势，特别适合上述应用。美国先后开展了micro-PNT、RIG等计划支持谐振式陀螺的研究，其相关技术对我国实行严格封锁。谐振式陀螺敏感部件性能提升、控制系统精度提升、物理场均匀稳定是关系陀螺性能的核心瓶颈。为解决上述瓶颈技术，在国家高分重大专项、核高基重大专项等多项国家计划和上海市项目资助下，项目组经过多年攻关，取得多项发明成果：1. 高性能谐振式陀螺多元一体设计与对称成型技术针对高性能应用下Q值和轴对称性难以提升的瓶颈问题，发明了多元复合材料一体化的低阻尼设计方法及制备工艺，大幅提升了陀螺敏感部件的Q值，实现了不同材料不同构型的多种陀螺的高性能设计与制备；发明了原位检测修正的陀螺固有误差精确再校准方法，使Q值分裂影响降低一半，频率裂解降低一个数量级至0.001Hz以下。2. 谐振式陀螺高精度检测与强去耦自适应控制方法针对谐振式陀螺微弱信号提取和多环路闭环控制环路间耦合干扰的问题，发明了一种抗干扰数字差分微弱信号载波检出技术，及带失锁保护的陀螺频率实时精确闭环跟踪信号解调方法，实现谐振式陀螺微弱信号载波检出和高精度解调，改善了信噪比；发明了一种基于超高位数数模转换器和增益自动动态分配的陀螺高分辨率驱动控制技术，实现了陀螺强去耦自适应的驱动控制。陀螺性能达到：随机漂移优于0.001°/h，测量范围＞±2°/s，角随机游走优于0.0006 º/√h。3. 惯性姿态基准系统倒金字塔构型多物理场稳定技术针对谐振式陀螺对环境极其敏感，构建满足高性能应用要求的稳定温度场极其困难的问题，发明了倒金字塔构型温度场均衡稳定的姿态基准系统及其精准标定方法，使陀螺内部温度场的稳定性达到了±0.005℃，提高了系统的稳定性。实现了力学/热学稳定的轻质小型化半球谐振陀螺姿态基准系统，其性能达到：随机漂移优于0.001°/h，质量5.8kg。本项目发明成果实现的星载高精度半球谐振陀螺姿态基准系统，在通信技术试验卫星二号上实现了国内首次应用，提升了星体姿态变化高精度测量的能力。之后，在国家高分重大专项首颗高光谱长寿命卫星——高分5号卫星和国家首次火星探测任务火星环绕探测器上先后得到应用。已颁布企业标准3项，实现两型型谱产品，年产10余套，近三年总产值超1.2亿元。本项目已获得上海市经信委强基工程项目支持，正在扩展批量生产线。本项目多项技术和产品可推广应用在战略武器，室内导航，无人系统等军民用领域中，产业化前景广阔。本项目共获授权发明专利31项，申报发明专利13项，授权软件著作权1项，发表论文37篇。