惯性导航技术5-1.pdf

第五章 惯导平台动态分析 本章重点描述惯导平台工作的物理过程和进行 简化动态分析，以期掌握惯导平台工作的物理实质。 惯导平台按其模拟坐标系的不同，可分为空间 稳定平台和跟踪平台。前者模拟惯性坐标系，后者 模拟任一需要的动坐标系(多数是模拟地理坐标系)。 惯导平台中使用的陀螺仪可以是单自由度的，也可 以是二自由度的。 一个空间三轴稳定平台需要三个单自由度陀螺 仪，每个陀螺感受平台上一个坐标轴的干扰力矩， 通过平台控制器产生相应力矩去抵消干扰力矩。 使用二自由度陀螺仪时，只需两个陀螺仪。每 一个陀螺仪可以测量平台绕两个坐标轴方向的转 角，而使用时只用两个陀螺仪的三个测量轴就可以 了，通过平台控制器产生相应力矩消除平台的转 角，从而保证了平台相对惯性空间的稳定。 §5-1 用单自由度浮子积分陀螺仪组成 的单轴稳定器 5-1-1 单轴稳定器工作的物理过程 HIJ — 浮子积分陀螺 S — 陀螺信号传感器 T — 陀螺力矩传感器 A — 放大器 M — 直流力矩电机 XYZ — 平台坐标系，Y为稳定轴 xyz — 莱查坐标系 X — 进动轴 θ— 进动角速度 图5-2 浮子积分陀螺单轴稳定器结构示意图 初始调整时，必须使陀螺的输入轴和稳定轴平行，保 证稳定轴和陀螺的进动轴、转子轴相互垂直。物理过程： α α 设 为稳定轴上的常值干扰角速度，在 作用下，进 Y Y α α 动轴上将出现陀螺力矩H ，在H 的作用下，X轴上出现 Y Y 角速度 （浮子组合件转角），继而出现转角 。此时H进 θ θ 动 角，信号传感器出现电压V，放大后加给力矩电机M， θ α 电机产生一个力矩，使平台沿着稳定轴绕 反方向转动， Y α 最后，稳定轴上产生一个大小与 相等，而方向相反 Y