摘要：谐振式光学陀螺因其高理论精度、小型化以及高稳定性受到了国内外的强烈关注。针对于谐振式光学陀螺检测信号微弱的特点,需要对该信号进行调制解调,以实现陀螺的稳定输出,设计了一种基于FPGA和AD9786的高精度模拟信号源,该信号以FPGA作为核心控制单元,AD9786作为数模转换器,实现16位的高精度DA转换,通过上位机实现指令的通信过程,可实现不同频率的交流信号。该实验结果表明,该系统符合陀螺测试系统调制解调要求,通过上位机对不同输出信号进行测试,且测试结果无纹波时输出噪声Vrms269μV,交流信号精度达到0.01%,最高频率可达到2M,稳定性高。

摘要：硅基光子集成谐振腔作为光学敏感单元对芯片级光学陀螺的性能起着至关重要的作用。以互易敏感增强型双微环架构的光子集成陀螺谐振腔为研究对象,通过时域有限差分法仿真分析了双微环谐振腔的关键结构参数,并通过搭建仿真链路研究了微环谐振腔的品质因子、精细度与耦合系数、传输损耗的内在关系。在此基础上,选取典型结构参数设计版图,基于无源硅基光子集成工艺的多项目晶圆流片制备了双微环谐振腔器件。测试结果表明,当微环半径为500μm、波导与微环的耦合系数为0.3时,在工作波长1550 nm附近微环的自由光谱范围为0.182 nm,3 dB带宽为0.045 nm,精细度为4.04,品质因子约为3.4×10^(4)。本研究结果为双微环谐振腔的进一步优化设计提供了依据。

摘要：美国知名学者格雷特·亚克门提出:STEAM教育有利于培养具有创造和革新精神的全面发展的人,支持他们成为未来的发明家和创造者。让我们一起跟随儿童的视角,来看一场源自幼儿兴趣、基于幼儿问题链开启的大班项目化学习“陀螺工坊”吧!

摘要：现代战争中,红外制导导弹的地位不断提高,世界各国均高度重视对红外制导导弹的研制,导引头位标器作为导弹制导控制的关键部件,其性能对导弹作战能力具有决定性的影响。本文针对某型导引头位标器陀螺跟踪系统中的悬浮、起旋、稳速控制问题进行了分析研究,提出了一种新的控制方法,实现了位标器陀螺的高可靠快速起旋控制,并完成了试验验证。试验结果表明,本文的快速起旋控制设计能够确保高可靠的同时大幅缩短位标器的启动时间,能够有效提升导弹的作战性能。

摘要：利用随机平均法对MEMS(微机电系统)陀螺驱动和敏感模态进行了分析,研究了MEMS陀螺的自适应控制设计,使陀螺工作在调谐驱动和力平衡闭环检测状态。该设计能够实现陀螺的恒定幅度和固定频率谐振驱动、驱动和敏感模态匹配,抵偿由刚度耦合引起的正交误差信号,使敏感模态振动在零位平衡位置,提高陀螺动态范围和灵敏度。结合实际陀螺参数,利用MATLAB软件对陀螺自适应设计方案进行了仿真,并设计了驱动模态的调试电路,仿真和调试结果验证了理论分析的可行性。

摘要：针对陀螺安装误差影响视轴稳定平台精度的问题,深入研究了其影响的作用机理及程度。以两轴稳定平台为具体对象,应用PIOGRAM图方法,讨论了安装误差对陀螺敏感量的运动学影响。并对陀螺安装误差影响系统精度以某实际模型为例进行了仿真分析,得出了其对稳定精度影响更为具体的解释。这对陀螺安装误差的标定、机构设计中安装面精度的取定以及误差分配等都具有参考作用。

摘要：微光机电(MOEMS)陀螺代表着微型光学陀螺的重要发展方向,而MOEMS谐振腔的设计是谐振式MOEMS陀螺的核心技术.提出了一种新颖的基于微纳米加工技术的MOEMS空间谐振腔结构,介绍了其工作原理和系统构成.建立了谐振腔的数学模型,并利用MATLAB软件对其重要参数进行了仿真计算及分析.为提高谐振腔清晰度及系统测量精度,优化了谐振腔输入输出镜的技术指标,并在此基础上完成了谐振腔的微加工工艺设计.结果表明:所设计的谐振腔清晰度可以达到346,陀螺极限灵敏度为0.25(°)/h,同时可以有效克服克尔效应、背向散射、偏振等光路噪声的影响.

摘要：MEMS石英音叉陀螺是近年来发展起来的新型惯性器件。在石英音叉的早期设计阶段,为了提供可靠的设计方案,并缩短设计周期,应该对其进行分析模拟。音叉的结构参数至关重要,不仅会影响陀螺的敏感性,还会影响其检测精度和稳定性。本文以U形音叉为例,利用大型有限元分析软件ANSYS建立了微型石英音叉的实体模型,对其模态特性进行了分析和计算,分析了音叉几何尺寸对其谐振频率的影响,并提供了一组可供实际制作的音叉结构参数,大大缩短了设计周期。

摘要：推导了加速度计的数学模型和刚体的运动模型,研究了采用6个加速度计设计无陀螺惯性导航系统的原理,设计了其安装配置方案和相应的导航参数解算算法,通过仿真试验验证了以加速度计为主要惯性元件构建惯性导航系统是可行的,并证明了6个加速度计是构建基于加速度计的无陀螺惯性导航系统的最小配置。

摘要：陀螺安装方式及相应的算法编排是稳定平台设计中的一项关键技术。针对机载对地观测用三轴稳定平台特点,提出了将方位陀螺安装在方位环上,俯仰陀螺和横滚陀螺安装在俯仰环上的陀螺安装方式。利用空间矢量分解理论分析了陀螺输出角速度信号的投影关系及电机控制信号的分配;基于稳定平台系统模型,对理想正交情况和考虑陀螺安装误差情况进行了仿真分析,验证了此种安装方式的可行性和优越性。分析表明,在同等条件下,所提出的安装方式减小了稳定平台的机械尺寸,降低了稳定平台的重量和功耗,实现了三维角速度的正交测量,简化了三轴解耦控制算法。研究结论可为其他三轴稳定平台结构设计和陀螺安装方式设计提供参考。