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悬挂式二自由度陀螺经纬仪运动规律的研究

姜春福  
【摘要】: 悬挂式二自由度陀螺罗盘是陀螺经纬仪的核心部件,正确认识和分析它的 运动规律以及外界条件对其运动影响的因素,对陀螺仪的设计和应用来讲,有 着重要的理论意义和实际意义。本文以陆用二自由度陀螺罗盘为研究对象,分 析了传统上对陀螺房在测量过程中运动规律解释的不足之处,提出了符合质心 运动定理的更为合理的解释;通过把整个陀螺房看作刚体,建立了力学模型; 其运动可分解为随质心的平动和绕质心的转动,在文中运用复合运动理论分析 了地球自转对陀螺仪运动的影响;根据质心运动定理和欧拉动力学方程建立了 悬挂式二自由度陀螺罗盘的运动微分方程,并对其在理想状态下的运动规律进 行了定性分析和数值计算;通过改变陀螺仪的参数(陀螺房质量、陀螺转子自 转角动量、悬挂带与陀螺房的连接点到陀螺房重心的距离、悬挂带长度)对二 自由度陀螺仪的测量时间及运动规律作了分析和研究。


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