固態振動陀螺與導航技術

內容簡介

《固態振動陀螺與導航技術》對固態振動陀螺原理及導航套用進行了全面介紹。首先介紹了固態振動陀螺原理，包括設計、製造、測試、接口電路、誤差分析及建模補償，涵蓋振梁型、音叉型、半球型及振動式微機電型等陀螺。隨後全面介紹了基於固態振動陀螺的導航技術及套用，在介紹基本導航原理的基礎上，闡述了導航系統的誤差與建模。最後結合科研和工程套用實際，介紹了固態振動陀螺在各個主要，慣性測量及控制領域的套用和最新技術進展。

前言

固態振動陀螺代表一種重要的慣性技術，基於固態振動原理的陀螺不僅具有所有的慣性品質，而且與傳統的機電類陀螺和光電類陀螺相比，能夠實現小型化，同時還具有成本低、尺寸小、質量輕、可靠性高等優點。隨著科學技術的發展和市場需求的拉動，高精度、長壽命和微型化的固態振動陀螺將在慣性技術領域中占有越來越重要的地位。固態振動陀螺和加速度計一起構成的慣性測量組合，可以同時輸出多個方向的角速度、角加速度和角位移，是完成姿態控制、安全導航和艦船穩定等多種慣性測量的核心器件，用途相當廣泛。對固態振動陀螺的研究與套用開發己經成為近年來的熱點。

作為慣性儀表的核心，固態振動陀螺的綜合性能是決定系統性能的主要因素，必須對固態振動陀螺從器件和系統兩個方面加以研究，才能獲得慣性儀表性能的全面提高。因此，在軍事和民用領域對高精度、高可靠性、低成本、小尺寸和長壽命慣性儀表的需求日益增長和國外對該類技術進行嚴密封鎖的情況下，如何從器件級到系統級全面掌握具有諸多潛能的固態振動陀螺及系統套用技術，具有十分重要的學術價值和現實意義。

本書是在對固態振動陀螺進行長期研究的基礎上編寫而成的。

全書共分11章，從基本工作原理、感測器結構與工藝設計、通用電路接口、器件標定、器件及慣性導航系統誤差建模與評估等多個方面全面介紹了固態振動陀螺技術。

首先，本書介紹了當前陀螺技術和慣性導航技術基本工作原理和發展現狀，引出了固態振動陀螺所涉及的主要技術要點（第1～2 章）。

其次，分類並按章節詳細介紹了主要的固態振動陀螺工作原理、設計結構、性能指標、工藝設計與製作技術（第3～6 章），力求突出各類固態振動陀螺的共性和技術特點，並體現目前技術的發展趨勢。

隨著固態振動陀螺理論的日趨成熟和製作工藝的不斷進步，固態振動陀螺的性能基本達到中高精度領域。抗衝擊振動是陀螺的一個重要性能指標，成為實際套用中進行陀螺選擇的一個重要因素。第7章結合最前沿的技術和工藝，對固態振動陀螺的衝擊損壞機理、抗衝擊振動保護原理和方法進行了介紹。

雖然各類固態振動陀螺信號的激勵和拾取方式各異，但存在通用的信號接口和信號處理方式，特別是隨著高性能集成信號處理技術的發展，該部分的技術實現方式更為靈活和多樣。第8 章針對目前固態振動陀螺的通用接口電路進行了總結和歸納，內容涵蓋感測器的模擬處理和數字處理各個方面。

固態振動陀螺與導航技術

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