机抖激光陀螺及捷联惯导系统振动误差研究

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本文主要研究了激光陀螺动力学特性与激光陀螺振动误差,并初步探讨了激光捷联系统的抖动耦合误差。论文采用有限元方法,对激光陀螺的本身抖动动力学特性和外界振动激励下的动力学特性进行了大量的仿真分析,摸索出一套完整可靠的激光陀螺及激光捷联系统动力学仿真的方法。论文对激光陀螺模态及影响激光陀螺模态的边界条件进行了详细分析,并对激光陀螺进行了动力学建模。激光陀螺在各个方向激励下的频率响应分析和仿压电陶瓷激励下的频率响应分析,为激光陀螺振子振幅及捷联系统结构设计提供了评判依据。论文还实现了激光陀螺及激光捷联系统工作状态下的瞬态响应分析,可以获得激光陀螺及捷联系统工作时任意位置的动力学特性。使用激光测振仪和陀螺输出高频采样对激光陀螺抖动动力学特性进行了实验,验证了激光陀螺频率响应分析和瞬态响应分析的正确性。采用上述方法,论文对激光陀螺在各种振动环境下的误差特性进行了分析,得出了激光陀螺敏感轴在各种振动环境下的偏移情况。最后,对激光陀螺抖动耦合误差和激光捷联系统各陀螺频率搭配对基座和圆锥运动的影响进行了分析,发现频率差越大,导致圆锥运动的幅值越小,激光陀螺捷联系统基座的变形越大。本论文创造性地提出了激光陀螺及激光捷联系统动力学特性的分析方法,为分析激光陀螺振动误差和激光捷联系统的抖动耦合误差,开辟了一条全新的道路。
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