充液弹陀螺模拟实验理论与方法研究

本文从弹丸角运动方抒和陀螺转子角运动方程出发，论述了陀螺模拟实验的理论根据和相似胜原理。根据上述理论提出了一种简单的陀螺模拟实验方法。     

陀螺力矩对转管武器动态特性的影响

转管武器射击时,其弹丸和身管组均作高速旋转运动,所产生的陀螺效应将对武器的动态特性产生影响.通过分析武器系统的拓扑结构,在一定的假设和简化基础上,根据多刚体动力学建模理论,利用ADAMS软件建立了转管武器动力学模型,并根据实际火炮发射诸元进行仿真计算.运用陀螺近似理论分析,得出转管武器陀螺力矩产生的原因及对武器射击精度的影响,进而提出了减小陀螺力矩的方法.     

用干式调谐陀螺测量双轴角加速度的可能性

通过实验阐明了普通的干式调谐陀螺测量角加速度的可能性。在干式调谐陀螺的主力矩线圈上加一个副力矩线圈,通过适当设计,调整两个力矩器回路的增益和相位,便可用主力矩器回路测量载体的角速度,用副力矩器回路测量载体的角加速度。     

有偏距调谐陀螺的运动方程及漂移

考虑了驱动轴，内外扭杆，平衡环和转子的相对位置在距离上所有可能的信工，建立起当过同体具有加速度和角速度时陀螺的运动方程得到偏距造成的干扰力矩表达式，全面讨论了各种壳体加速度和角速度情况的标移。     

应用于太空领域的动力调谐陀螺的一些设计规范

TAMAM公司研制出一种适合太空船应用的大速率惯导级捷联式动力调谐陀螺,陀螺的参数性能与其自转轴的运动,即沿径向的运动和自身的角运动密切相关,由于采用了独特的轴承装置,才有了如此高性能陀螺。描述最大地降低自转轴运动的方法,包括滚珠跑道几何尺寸的确定,新的整体式内环轴承装置的设计,保持器设计的改进以及使用涂有碳化钛的滚珠,新的设计减少了轴承组件的元件数,提高了工作性能,增大了刚度和自然频率。为检测轴承性能,进行了低速运转力矩和功耗试验,并标定了轴承品质因数,评估了采用涂有碳化钛滚珠的轴承的寿命和工作模式。     

基于地磁辅助的弹载两轴陀螺传感器校正方法研究

为解决弹载环境下两轴陀螺传感器难以实现三轴校正的问题,提出基于地磁辅助的两轴陀螺 传感器校正方法。建立两轴陀螺传感器测量误差模型,由单轴地磁信号解算得到弹丸x轴 角速率,解决了因陀螺传感器量程限制而无法测量低旋弹丸x轴滚转角速率的问题;研究线性最小二乘模型和卡尔曼滤波模型校正两轴陀螺传感器相关参数的方法,数值仿真分析弹丸x轴角速率解算误差和陀螺传感器测量噪声对校正结果的影响;半实物仿真模拟两轴陀螺传感器在工程中的应用,研究基于地磁辅助的两轴陀螺传感器校正方法校正效果。数值仿真结果表明：当弹丸x轴 角速率解算误差在0.261 8 rad/s以内且当陀螺传感器测量噪声在0.001 6 rad/s以内时,经过校正后,弹丸y轴和z轴角速率校正误差在0.01 rad/s以内。半实物仿真结果表明：当弹丸x轴角速率解算误差在0.8 rad/s以内时,两种校正模型均能将陀螺传感器的测量误差从－0.30~－0.05 rad/s范 围减小到－0.02~0.02 rad/s范围内。数值仿真和半实物仿真结果证明：基于地磁辅助的两轴陀螺传感器校正方法具有较好的校正效果。     

数字信息处理的精密陀螺罗盘理论

本文致力于将一种力矩误差自动补偿方法应用于一种以自由进动的敏感元件组成的精密摆式陀螺罗盘和数字信息处理。研制出信息处理算法和陀螺罗盘误差理论。业已证实,主要的误差源是摆动频率的标定不精确性和敏感元件偏离子午面的有限转角所引起的误差;在扰动基座上,敏感元件在观测坐标内的强迫振动和系统的有害力矩影响着陀螺罗盘的精度,该有害力矩是由于进动频率的改变和误差引起的。实验证实了力矩误差自动补偿的有效性和误差的基本期望函数。“Zavod Arsenal”生产联合公司的中心设计室采用了研究结果,并用它来完善罗盘设计。     

基于力矩观测器的导引头陀螺转子方位效应补偿方法

在红外导引头制导系统设计中,陀螺的方位效应将引起大偏角下控制力矩的衰减,对导引头的跟踪精度和工作范围有重要影响。为实现对陀螺进动控制力矩的补偿,建立陀螺动力学模型和大偏角情况下位标器的力矩器模型。参照干扰观测器DOB的设计方法,将陀螺的俯仰信号引入陀螺和力矩器的标称逆模型,设计实用的陀螺力矩观测器对进动力矩进行补偿。对鲁棒稳定性的小增益条件、补偿效果和补偿器引入相移大小的综合权衡,确定了陀螺力矩观测器的滤波器形式和时间常数。数学仿真结果表明,系统进动力矩在引入力矩观测器后得到了有效补偿,跟踪精度和响应速度得到显著的提高。     

位标器陀螺转子的动平衡

阐述了具有阿基米德螺旋线图案的位标器的基本原理及其运动规律。还说明了这种陀螺转子的振动与绕动的平衡原则与方法。     

陀螺半罗盘纬度误差的补偿

陀螺半罗盘纬度误差的造成,除陀螺旋转存在静不平衡力矩与摩擦力矩外,还受到地球自转的影响.其补偿方法含:用调整螺钉在内环轴上加不平衡力矩,或在内环轴上加装方位修正电机,或采用单片机软硬件技术进行数字控制.试验证明,前二者简单但精度差,后者精度高且更适用.     

基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器姿态角速率测量方法

针对现有姿态控制系统检控分离导致姿控系统存在异位控制等突出问题,提出了一种基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器姿态角速率测量方法。建立了基于磁悬浮控制力矩陀螺金字塔构型的动力学模型,根据惯量矩定理分析了基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器测控一体化机理,并通过金字塔构型中3个磁悬浮控制力矩陀螺的联合求解,得到了航天器姿态角速率的解析表达式。仿真结果证明了该方法的有效性和优越性。     

位标器陀螺转子的动平衡

叙述了具有阿基米德螺旋线图案位标器的基本结构原理及其运动规律,说明了这种陀螺转子振动与“绕动”的平衡原理与方法。     

快速陀螺罗盘的最优控制

针对摆式陀螺快速寻北问题给出了一种控制方法.通过测定陀螺摆的角运动速度和位置,适时过阻尼控制陀螺摆运动,使陀螺摆快速停于子午面,实现寻北快速性.     

光纤陀螺和环形激光陀螺及其技术评定

本文介绍了两种光学陀螺的发展历史及其通用原理,又分别描述了激光陀螺、模拟光纤陀螺和数字光纤陀螺的具体工作过程、应用范围及消除漂移的具体方法。重点对两种光学陀螺进行了详细比较,分析指出,光纤陀螺在重量、装配条件、多种装配形式、加工精度、使用期限以及价格方面都优于环形激光陀螺。但总的来看,光纤陀螺还存在一些重大技术问题有待解决,该公司研制的光纤陀螺的漂移率为10°/h,可用在偏航的俯仰测量、姿态稳定等应用中。对性能要求在0.01°/h的惯导中,仍取代不了环形激光陀螺。从长远看,两者竞争的焦点是在价格方面。     

半球谐振陀螺线振动试验分析

半球谐振陀螺是一种新型振动陀螺,加速度会对其造成影响。为了研究线加速度对半球谐振陀螺性能的影响,利用谐振子环形运动方程,推导了线加速度对半球谐振陀螺工作性能影响机理。设计线振动试验,通过小波分析试验数据,检验不同线加速度条件对半球谐振陀螺输出的影响规律,并通过对试验数据的方差分析,检验线加速度对半球谐振陀螺输出精度的影响。由理论推导和试验分析可知,线加速度对半球谐振陀螺输出影响较小,可以忽略。     

红外导引头位标器陀螺的方位效应研究

方位效应是同轴安装式位标器陀螺的一个固有缺点,它会给导引头带来诸多不利影响.文中详细分析了方位效应对陀螺的旋转磁场和进动磁场的影响,指出了方位效应的存在不仅会减小陀螺的有用力矩还会带来通道间的耦合.此外,方位效应还会影响信号的调制和跟踪的性能.给出了三种减小方位效应的方法,并重点介绍了一种新型结构的位标器陀螺,这种结构的陀螺跟踪范围大,方位效应小.     

气流双元抗加速度干扰角速度陀螺研究

介绍一种新型气流式角速度陀螺－－气流以元抗加速度干扰角速度陀螺。它从根本上克服了一般气流陀螺不能抵抗线性加速度干扰的重大缺陷。文中详细分析了这种陀螺的工作原理，提出了管内速流偏心抛物面理论，并以此为基础建立了较完整的理论，纠正了传统理论中的某些错误。这有助于对气流陀螺作用机理的进一步理解。这种陀螺具有固态、低成本、高线性、抗冲击、长寿命、低价格等独特优点。     

光纤陀螺温漂补偿技术

针对在不同的温度下光纤陀螺漂移差异很大的问题,文中从理论和大量实验上研究了光纤陀螺的温漂特性,分别建立了逐次启动零位和一次启动零位补偿的数学模型,并给出了工程上的建模方法和步骤。试验结果表明:补偿后无论是不同温度下的陀螺漂移差值还是一次启动漂移的稳定性都有显著改善和提高。     

半球谐振陀螺与光学陀螺的比较

近来在波音747飞机上成功的飞行试验证明,半球谐振陀螺可以与惯性级[0.01(°)/h]及环形激光陀螺相比拟。为了增加半球谐振陀螺产品的种类,Delco电子仪器公司正在开发两种小型半球谐振陀螺,这两种产品是专门为了低成本惯性测量装置和中成本惯性导航设备而设计的。介绍了小型半球谐振陀螺的惯性级和战术级传感器及其辅助电子线路的基本设计。为降低电子线路的成本并保持1ppm(10~(-6))的精度,重点介绍了数字控制和处理技术。由于低成本惯性测量装置的产品具有很强的竞争性,所以有必要将环形激光陀螺和光纤陀螺传感器与新型半球谐振陀螺传感器对照进行比较。     

MEMS陀螺/磁传感器复合弹丸姿态测量

针对弹体高速旋转下一个微机械陀螺和磁传感器组合无法测量弹丸姿态角的问题,用磁传感器和微机械陀螺构建了新型低成本姿态探测系统。该系统由两个微机械陀螺和一个三轴磁传感器组成,通过测量弹体三轴磁场强度、双轴角速度,实现姿态探测。计算机仿真分析表明:该姿态测量系统可以准确地捕捉到弹体姿态角,实现高速旋转下弹体的姿态测量。