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《西北工业大学》 2001年
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大角速率动调陀螺仪及其应用研究

任建新  
【摘要】: 目前,机电式惯性仪表仍然是我国各种武器装备惯性系统的首选产品。由我国惯性仪表的发展现状及发展速度来看,到2010年前后,机电式仪表仍将是惯性仪表的主导产品。动力调谐陀螺仪兼有精度、可靠性、小型、寿命和成本等方面的综合性优点,因此,从我国实际情况出发,对此类仪表仍需给予足够重视。本文正是在提高动调陀螺性能等方面作了较深入的分析与研究,进行了相关的设计、仿真与试验工作。本文的主要研究内容如下: 1.研究了大角速率动调陀螺仪的主要特点,分析了大角速率动调陀螺仪电子部分的关键技术; 2.研究了提高力矩器跟踪力矩的方法,提出了一种全新的力矩器结构形式,并对其性能与典型力矩器进行了全面的对比研究; 3.研究了大角速率动调陀螺仪独特的力矩再平衡原理,给出了原理方框图。根据捷联惯导系统对陀螺仪的要求及系统的具体情况,对力矩再平衡回路及其解耦控制进行了综合、分析及仿真。在分析动调陀螺仪角度传感器功用、工作原理及动调陀螺仪对角度传感器性能要求的基础上,研究了大角速率动调陀螺仪对角度传感器正交性的特殊要求; 4.研究了具有工艺偏差的动力调谐速率陀螺仪的广义坐标,利用广义坐标对动力调谐速率陀螺仪进行了运动分析。研究了挠性支承特性对动力调谐速率陀螺仪精度的影响,推导了动力调谐速率陀螺仪的漂移公式。研究了由于挠性轴在所有方向上均存在有限刚度而引起的陀螺仪漂移,并进行了仿真分析; 5.研究了捷联惯导系统各种姿态矩阵的修正方法,并对其中的两种方法在典型圆锥运动的条件下进行了对比仿真研究。研究了系统的计算过程。在分析捷联系统误差的基础上,给出了系统的误差方程。 本文的研究表明,大角速率动调陀螺仪不仅结构简单,而且最大施矩角速率可达500°/s以上,可满足捷联惯导系统对陀螺仪测量范围的要求,是一种值得进一步研究的、具有较高性能的小型惯性仪表。
【学位授予单位】:西北工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:V241.533

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 高彤;张海军;鲍亚东;;T360G大角速率动力调谐陀螺仪性能实现的机理[J];舰船电子工程;2007年02期
2 高彤;张擘;;框架式交叉弹性支承的刚度分析[J];舰船电子工程;2007年05期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 郝颖;动力调谐陀螺仪的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
2 刘春节;动力调谐陀螺仪一体式挠性支承[D];同济大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 吴学强;挠性寻北仪的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 杨旭光;动力调谐陀螺仪角度传感器的设计[D];天津大学;2010年
3 吴新潮;基于陀螺仪的特种车辆姿态解算器的设计[D];南京理工大学;2012年
4 范世珣;动力调谐陀螺仪数字控制技术研究[D];国防科学技术大学;2006年
5 邹永义;惯性仪表误差辨识与补偿[D];哈尔滨工程大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前9条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 敖宏奎;王宏力;侯青剑;孙渊;;弹道导弹轨迹发生器的设计[J];兵工自动化;2007年08期
5 徐瑞峰;张英敏;;动力调谐陀螺仪的八位置测试法[J];兵工自动化;2008年05期
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8 黄雪妮;赵忠;杨利兰;;游移方位激光捷联惯导系统传递对准方法[J];兵工自动化;2011年05期
9 林雪原;;基于交互式多模型的多传感器组合导航系统[J];兵工自动化;2011年06期
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 李春进;李明峰;常小林;;基于卡尔曼滤波的公路施工控制点稳定性分析[A];江苏省测绘学会2011年学术年会论文集[C];2011年
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3 张亚崇;;容错导航技术及其在INS/GPS/Doppler组合导航系统中的应用研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
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5 王圣洁;康凤举;韩翃;;AUV组合导航半实物仿真系统关键技术研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
6 郭建军;谢攀;刘娟;崔海英;;基于联邦滤波的远程AUV组合导航方法研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年
7 彭东立;马海涛;许伟杰;;DVL在组合导航技术中的发展应用[A];中国声学学会水声学分会2011年全国水声学学术会议论文集[C];2011年
8 王海红;郑晋军;何善宝;初海彬;韩治刚;李长江;;基于上注星历导航卫星分布式自主定轨系统[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
9 宋会杰;屈俐俐;;自适应Kalman滤波在钟差数据处理中的应用[A];第三届中国卫星导航学术年会电子文集——S04原子钟技术与时频系统[C];2012年
10 张丽玲;余杨;张洪钺;;动态环境下捷联惯性导航系统的仿真研究[A];'2003系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘凤鸣;重力梯度辅助导航定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 王小旭;非线性SPKF滤波算法研究及其在组合导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张涛;GPS/SINS超紧密组合导航系统的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 丁继成;弱信号条件下GPS接收机关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 朱怡;潜艇航行训练模拟器模型简化与参数优化研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 杨萌;非线性滤波及在惯导系统传递对准中应用研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 陈伟;基于GPS和自包含传感器的行人室内外无缝定位算法研究[D];中国科学技术大学;2010年
8 吴富梅;GNSS/INS组合导航误差补偿与自适应滤波理论的拓展[D];解放军信息工程大学;2010年
9 彭富清;海洋重力辅助导航方法及应用[D];解放军信息工程大学;2009年
10 秦显平;星载GPS低轨卫星定轨理论及方法研究[D];解放军信息工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张西雅;基于信息融合的汽车防追尾避撞目标识别研究[D];郑州大学;2010年
2 郭凤华;基于卡尔曼滤波的高精度磷酸根离子分析仪的设计[D];郑州大学;2010年
3 韩书新;光纤陀螺用保偏光纤及光纤环测试方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 郭静;光纤陀螺捷联系统运动基座对准方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 张斌;基于MIMU的捷联惯性导航系统数据采集与处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 苑海静;船用MEMS航姿测量系统算法研究与实现[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 马汉增;微惯性组合惯导系统技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 张仁丹;船舶航迹控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 王允峰;船舶纵横摇和升沉运动预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 郑秀华;基于虚拟仪器的SINS/GPS组合导航系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 肖敏;史忠科;;水雷运动控制的H_∞鲁棒方法[J];兵工自动化;2006年03期
2 何昆鹏;吴俊伟;梁海波;;微型垂直基准仪的陀螺动态误差补偿[J];兵工学报;2010年08期
3 贾明,毕树生,于靖军,徐一村;大变形柔性铰链的静刚度分析及应用[J];北京航空航天大学学报;2005年07期
4 晁代宏,刘荣,吴跃民,石龙;平面3自由度柔顺微动机器人加工误差分析[J];北京航空航天大学学报;2005年07期
5 李跃军;阎超;;飞行器姿态角解算的全角度双欧法[J];北京航空航天大学学报;2007年05期
6 缪玲娟,陈家斌;动调陀螺寻北系统及其误差分析[J];北京理工大学学报;1997年03期
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9 吴晓光,石仲堃,曹为午;滑行艇船型优化设计[J];船舶工程;2005年03期
10 顾春杰;周百令;李宏生;;动力调谐陀螺仪动基座锁定回路设计[J];传感技术学报;2005年04期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 王进华;混合H_2/H_∞鲁棒控制理论及应用研究[D];西北工业大学;2000年
2 李帆;不确定性系统的解耦控制与稳定裕度分析[D];西北工业大学;2001年
3 吴梅;小波理论在导弹故障诊断中的应用研究[D];西北工业大学;2003年
4 胡浩军;运动平台捕获、跟踪与瞄准系统视轴稳定技术研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 郝颖;动力调谐陀螺仪的关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2006年
6 张连超;动力调谐陀螺建模与数字化控制问题研究[D];国防科学技术大学;2007年
7 何昆鹏;MEMS惯性器件参数辨识及系统误差补偿技术[D];哈尔滨工程大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 洪小丽;电感传感器测量电路设计与改进[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2003年
2 王冠军;中远程空空导弹复合制导研究[D];西北工业大学;2004年
3 文小芳;基于DSP的快速寻北技术研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
4 邹达明;动力调谐陀螺仪漂移测试与建模研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 马青;电感式角位移传感器的研制与结构分析[D];东南大学;2004年
6 麦毅强;基于DSP的快速寻北仪[D];哈尔滨工程大学;2005年
7 赵振昊;动力调谐陀螺仪误差机理及误差模型辨识的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 黄颖;动力调谐陀螺仪数字再平衡回路的设计与实现[D];哈尔滨工程大学;2007年
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10 郭慧芳;三框架硅微机械陀螺的结构设计及加工工艺研究[D];中北大学;2008年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 高彤;张擘;;框架式交叉弹性支承的刚度分析[J];舰船电子工程;2007年05期
2 罗云;陈维义;沈远;;动力调谐陀螺仪角位移测试中的数据处理技术[J];舰船电子工程;2011年12期
3 李醒飞;杨光;赵建远;王佳;;动力调谐陀螺锁定回路解耦控制一体化设计[J];纳米技术与精密工程;2012年05期
4 邹永义;;惯性测量组件动态误差补偿[J];自动化与仪器仪表;2012年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘冬;动力调谐陀螺仪数字再平衡回路的设计[D];天津大学;2010年
2 王婧;动力调谐陀螺参数测试平台设计[D];天津大学;2010年
3 刘翠萍;双轴惯性稳定平台回路设计及去耦技术研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 梁慧群;磁悬浮有害力矩测试仪的研究[D];长春工业大学;2011年
5 周倩;飞艇用探测器稳定平台控制研究[D];国防科学技术大学;2008年
6 杜伟;矩形超声焊接模具动态性能优化[D];上海交通大学;2010年
7 邹永义;惯性仪表误差辨识与补偿[D];哈尔滨工程大学;2011年
8 赵现强;平台式陆用惯性导航系统中控制回路的设计及实现[D];哈尔滨工程大学;2012年
9 汤继兵;动力调谐陀螺仪数字再平衡回路的设计[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 景晓东;某型航空发动机转子支承动刚度的有限元分析[D];沈阳航空航天大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 秦永元,牛惠芳;联邦滤波理论在组合导航系统设计中的应用[J];中国惯性技术学报;1997年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 何洪文;胡昌华;刘丙杰;张云鹏;;陀螺仪弹内测试技术研究[J];电光与控制;2006年01期
2 罗跃生;范崇金;;硅微型梳状线振动驱动式陀螺仪的模型分析[J];四川大学学报(自然科学版);2006年04期
3 马斌良;黄玉美;刘蜀阳;陈亮;;运用神经网络代数算法的陀螺仪非线性误差补偿[J];应用科学学报;2008年04期
4 杨华波;张士峰;蔡洪;;空间冗余陀螺仪在轨标定方法[J];宇航学报;2010年01期
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6 龚云鹏;;谈谈陀螺仪的应用与发展[J];惯性世界;1998年01期
7 以光衢;;运动体转动运动的测量与陀螺仪漂移[J];惯性世界;1997年04期
8 倪新国;杨华波;张士峰;;空间陀螺仪显式标定与隐式标定方法[J];中国空间科学技术;2008年05期
9 薛瑶;任勇峰;崔永俊;侯卓;;一种基于光学测角技术验证陀螺定向的方法[J];电子技术应用;2009年05期
10 赵占祥,李兴国,娄国伟,杨国;陀螺仪冗余系统的方案配置及故障检测与识别[J];制导与引信;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 罗跃生;硅微型陀螺仪的力学分析和数学模型[D];哈尔滨工程大学;2003年
2 任建新;大角速率动调陀螺仪及其应用研究[D];西北工业大学;2001年
3 杨华波;惯性测量系统误差标定及分离技术研究[D];国防科学技术大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 孙睿;用于靶机的小型机械垂直陀螺仪的研制[D];哈尔滨工业大学;2008年
2 马玉可;一种微惯性跟踪器的设计及其在增强现实中的应用[D];电子科技大学;2010年
3 穆振兴;无人机姿态测量系统设计实现[D];哈尔滨工业大学;2009年
4 张磊;滑翔增程弹姿态陀螺仪参数设计[D];南京理工大学;2007年
5 王倩农;基于Mini-AHRS器件的飞行器姿态测量系统的研究与实现[D];长春理工大学;2014年
6 汪仲伟;基于智能手机中传感器的用户理解[D];中国科学技术大学;2014年
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