机抖激光陀螺捷联姿态测量系统的减振技术研究

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捷联惯性系统具有结构简单、体积小、成本低等优点,广泛应用于导航、制导和姿态测量等领域。在以机抖激光陀螺为惯性传感器件的捷联惯性系统中,为了减小陀螺机械抖动以及载体振动带来的不利影响,需要采取减振措施。论文对捷联系统的减振技术进行了深入的理论和仿真研究,在此基础上对某舰载捷联姿态测量系统进行了具体的减振设计。论文主要工作如下:1.根据捷联惯性系统的组成及激光陀螺的抖动偏频原理,研究了陀螺抖动对捷联系统带来的影响,分析了捷联系统减振设计的任务。2.研究了基础振动理论,建立了单自由度和多自由度振动系统的质量-弹簧模型和相应的运动微分方程,具体分析了频率比和阻尼比对减振效果的影响,并推导了阻尼在减振过程中的耗能公式。分析了减振器的选择和布局原则。3.对舰载捷联姿态测量系统进行了减振设计。通过分析机械谐振对陀螺抖动的影响,指出谐振时阻尼耗能功率过大是导致陀螺抖动不正常的一个重要原因。在设计减振系统时,选择了橡胶减振器和水平推挽式的减振器布局方式。对橡胶减振器建立了线性振动理论模型和有限元仿真模型,并进行了实验验证。通过理论研究和有限元仿真相结合的方法对论文设计的减振系统的性能进行了分析,结果表明该减振系统对陀螺抖动及外界振动都有很好的隔离作用。最后,对减振系统的优化进行了理论分析和仿真研究,对捷联惯性系统的减振优化设计提出了建议。
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