随着陀螺仪表在现代信息技术领域中的广泛应用,导航装备已发展有数十类型。在宇航领域,固体波动陀螺(CVG)因其固有特性,可为太空中连续工作15~20年的近地和星际探测器提供信息保障,是最具前景的陀螺仪表之一。
与其他技术的发展情形相同,固体波动陀螺技术正处在新技术创新不断涌现、技术飞速发展的时期,很大一部分技术信息分布在专利和大量的期刊中,导致工程技术人员很难在不断增长的大量信息中找准技术方向。
本书总结了作者在固体波动陀螺领域多年的研制经验,介绍了该类型仪表的理论和技术发展现状,旨在为工程研发人员提供实质性的指导与帮助。
固体波动陀螺的制造特点是必须采用一整套的工艺技术,包括石英玻璃的机械加工和化学处理,仪表精密装配和真空处理技术,以及陀螺特性指标的特有检测方法等。同时需要特殊研发固体波动陀螺的电子线路、控制算法及信号处理方法。在探讨这一系列问题时,作者力图向读者提供解决上述问题的明确途径。
全书分为四章。第1章介绍了固体波动陀螺的基础理论,包括仪表误差的数学模型。第2章研究了固体波动陀螺(半球谐振陀螺)的主要部件——半球谐振子的设计与制造方法。第3章讨论了固体波动陀螺的结构、装配及真空处理方法。第4章阐述了固体波动陀螺电子控制线路的设计原则,并探讨了信号处理及陀螺可靠性问题。
衷心感谢向本书提供技术信息、提出宝贵意见和建议的各位专家。
第1章绪论
第1章固体波动陀螺的基础理论
1.1理想固体波动陀螺的数学模型
1.1.1环形固体波动陀螺的工作原理
1.1.2理想环形固体波动陀螺的动力学
1.2非理想固体波动陀螺的数学模型
1.2.1非理想固体波动陀螺的动力学
1.2.2非理想固体波动陀螺的误差模型
1.3薄壳形固体波动陀螺的数学模型
1.3.1半球形固体波动陀螺的动力学
1.3.2筒形固体波动陀螺的动力学
第2章固体波动陀螺谐振子的设计与制造
2.1固体波动陀螺结构
2.2固体波动陀螺谐振子设计
2.3石英玻璃的耗散特性
2.4固体波动陀螺制造过程中对石英玻璃的处理
2.4.1表面机械加工特性
2.4.2表面化学处理
2.4.3石英玻璃退火
2.4.4低耗散的金属镀膜
2.5固体波动陀螺谐振子的性能指标
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2.5.1频率特性
2.5.2品质因数
2.5.3质量不平衡
2.6半球谐振子调平
第3章固体波动陀螺敏感部件的装配与真空处理
3.1固体波动陀螺中间隙一致性的保证
3.2固体波动陀螺部件连接
3.3敏感部件的真空处理
第4章固体波动陀螺电子线路
4.1固体波动陀螺控制回路的一般设计原则
4.2固体波动陀螺的测量回路
4.3数字信号处理器在固体波动陀螺电子线路中的应用
4.4固体波动陀螺的可靠性
4.4.1可靠性的预计
4.4.2MTBF的试验评估
4.5利用Allan方差方法分析固体波动陀螺输出信号
附录皮尔逊分布
结束语
参考文献