光纖陀螺測斜儀是根據(jù)sagnac理論發(fā)展起來的。sagnac理論的要點(diǎn)是：當(dāng)光束在一個(gè)環(huán)形的通道中前進(jìn)時(shí)，如果環(huán)形通道本身具有一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)速度，那么光線沿著通道轉(zhuǎn)動(dòng)的方向前進(jìn)所需要的時(shí)間要比沿著這個(gè)通道轉(zhuǎn)動(dòng)相反的方向前進(jìn)所需要的時(shí)間要多。
也就是說當(dāng)光學(xué)環(huán)路轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在不同的前進(jìn)方向上，光學(xué)環(huán)路的光程相對于環(huán)路在靜止時(shí)的光程都會(huì)產(chǎn)生變化。利用這種光程的變化，如果使不同方向上前進(jìn)的光之間產(chǎn)生干涉來測量環(huán)路的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，這樣就可以制造出干涉式光纖陀螺儀。
光纖陀螺測斜儀的基本光學(xué)器件有光源、耦合器、起偏器，光纖線圈、檢測器等。光纖陀螺組件多為半導(dǎo)體器件，相互之間靠接插連接，并直接焊接在印刷電路板上。光纖陀螺測斜儀使用在石油儀器上克服了機(jī)械式陀螺的幾乎所有缺點(diǎn)，諸如抗振性差、受磁場變化、漂移力矩因素多、工作受環(huán)境溫度影響大等。光纖陀螺是十分適用于陀螺測斜儀的方位傳感器。
光纖陀螺測斜儀是利用慣性導(dǎo)航技術(shù)來進(jìn)行鉆孔測量，它利用了慣性導(dǎo)航裝置自主性強(qiáng)、導(dǎo)航精度高、可靠性好的特點(diǎn)，采用光纖陀螺和加速度計(jì)傳感器組成的捷聯(lián)式尋北系統(tǒng)，通過陀螺測量出地球自轉(zhuǎn)角速率的分量、通過加速度計(jì)測量地球重力加速度分量，再通過相關(guān)公式計(jì)算出鉆孔頂角、方位角和工具面角。陀螺測斜儀具有以下特點(diǎn)：
漂移小、精度高、各測點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)沒有關(guān)聯(lián)，消除了以往陀螺測斜儀的累計(jì)誤差，有效地提高了鉆孔軌跡測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。工作過程自動(dòng)尋北，不需要地面初始定向，測量前后均無需校北，消除了人為誤差。不受地質(zhì)和周圍環(huán)境影響，抗磁性干擾，可在鉆桿、磁性套管及磁性礦區(qū)使用。
光纖陀螺測斜儀適用于金屬磁性礦山，能在小口徑繩索鉆桿內(nèi)進(jìn)行測斜，準(zhǔn)確讀取鉆孔方位與傾角實(shí)際偏斜率，為鉆探工程提供準(zhǔn)確的鉆孔彎曲度數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高鉆探工程質(zhì)量。
