中國航天技術進展叢書:半球諧振陀螺慣性敏感器及其空間應用
定 價:88 元
叢書名:中國航天技術進展叢書
《中國航天技術進展叢書:半球諧振陀螺慣性敏感器及其空間應用》對半球諧振陀螺慣性敏感器及其空間應用進行了介紹,包括空間慣性敏感器技術,半球諧振陀螺慣性敏感器的基本原理、分類以及發(fā)展,半球諧振陀螺的理論模型、設計制造、控制系統(tǒng)以及溫度誤差,空間用半球諧振陀螺慣性敏感器的設計要點、誤差分析和性能測試方法以及在軌應用等。 《中國航天技術進展叢書:半球諧振陀螺慣性敏感器及其空間應用》主要面向從事航天及相關領域研究的科技人員和高校師生,可在半球諧振陀螺慣性敏感器的理論研究、設計開發(fā)、生產制造以及空間應用等方面為其提供參考和借鑒。
半球諧振陀螺慣性敏感器是一種新型的慣性敏感器。其工作基本原理是通過檢測陀螺諧振子駐波進動來敏感輸入角速度進而獲得載體姿態(tài),具有全固態(tài)、高精度、長壽命、高可靠以及高耐輻照等特點,特別適用于空間應用領域,被譽為“航天任務優(yōu)選的高價值傳感器”,是未來空間應用慣性敏感器的重要發(fā)展方向之一。 得益于國內衛(wèi)星型號的大力牽引和推動,半球諧振陀螺慣性敏感器近幾年取得了明顯的進步。由作者帶領的半球諧振陀螺慣性敏感器研制團隊進行多年理論研究和技術攻關,攻克了多個半球諧振陀螺慣性敏感器研制中的難題,取得了多項技術突破和創(chuàng)新成果,獲得數(shù)十項相關專利,并在國內衛(wèi)星上得以應用,現(xiàn)已形成多個型譜產品,各產品在軌表現(xiàn)良好。本書是在研發(fā)團隊多年研發(fā)經(jīng)驗和工程實踐經(jīng)驗的基礎上,對半球諧振陀螺慣性敏感器的理論研究和技術成果進行總結而成。 本書對半球諧振陀螺慣性敏感器的相關技術進行了系統(tǒng)性闡述,描述了半球諧振陀螺慣性敏感器理論及其工程化的大量細節(jié),同時把航天產品的設計理念引入書中,具有理論和實踐相結合的特點。全書共7章:第1章為緒論,第2章論述半球諧振陀螺理論與設計制造方法,第3章論述半球諧振陀螺控制系統(tǒng)的理論、系統(tǒng)設計方法和電路實現(xiàn)方案,第4章論述半球諧振陀螺在溫度場作用下的誤差機理、特性和補償方法,第5章論述半球諧振陀螺慣性敏感器設計要點,第6章介紹了半球諧振陀螺慣性敏感器的性能測試和誤差分析方法,第7章利用在軌實例介紹了半球諧振陀螺慣性敏感器的空間應用。 在本書編寫過程中,陳效真研究員、牛睿高工、李利亮高工為本書提供了許多寶貴意見和建議。榮義杰、李紹良、楊浩、齊軼楠、蔡雄、胡小毛、吳楓、王偉、張強、鄭大偉、秦犖晟、夏語、成宇翔、段杰、于翔宇、慕蓉欣、應俊等半球諧振陀螺慣性敏感器研制團隊成員參與了本書部分內容的編寫和審校工作,作者在此對各位專家和同事的支持與幫助深表感謝。 本書主要面向從事航天及相關領域研究的科技人員和高校師生,可在半球諧振陀螺慣性敏感器的理論研究、設計開發(fā)、生產制造以及空間應用等方面為其提供參考和借鑒。
劉付成,1973年6月生,工學博士,研究員,博士生導師,現(xiàn)任上海航天控制技術研究所所長。是中央軍委裝備發(fā)展部衛(wèi)星總體技術專業(yè)組專家、慣性與導航技術專業(yè)組專家,國防科工局空間碎片專家組副組長,中國慣性技術學會副理事長,中國指揮與控制學會常務理事,中國空間科學學會理事,航天科技集團控制、制導技術專業(yè)組組長,上海市慣性技術學會、紅外與遙感學會理事長,上海市空間智能控制技術重點實驗室主任,《飛控與探測》期刊主編、《上海航天》編委。獲省部級科技獎項9項,獲授權發(fā)明專利11項,主持、參與出版學術著作9本。榮獲全國優(yōu)秀科技工作者,國防科技卓越青年,高技術研究發(fā)展計劃“十二五”先進個人,上海市領軍人才、優(yōu)秀技術帶頭人等稱號。
第1章 緒論1.1 空間慣性敏感器技術1.2 半球諧振陀螺的基本原理及分類1.2.1 半球諧振陀螺的基本原理1.2.2 半球諧振陀螺的典型結構1.2.3 半球諧振陀螺的主要工作模式1.3 半球諧振陀螺慣性敏感器發(fā)展1.3.1 研究應用概況1.3.2 發(fā)展趨勢及展望參考文獻第2章 半球諧振陀螺理論與設計制造2.1 半球諧振陀螺動力學理論模型2.1.1 基于環(huán)形結構假設的動力學模型2.1.2 基于殼體結構假設的動力學模型2.2 半球諧振子結構設計2.2.1 半球諧振子振動模態(tài)分析2.2.2 結構參數(shù)對半球諧振子振動模態(tài)的影響分析2.3 半球諧振陀螺誤差理論2.3.1 半球諧振子加工誤差分析2.3.2 半球諧振子質量不均勻誤差分析2.3.3 半球諧振子膜層引入的誤差分析2.3.4 半球諧振陀螺裝配引入的誤差分析2.4 半球諧振陀螺制作過程的關鍵工藝2.4.1 石英超精密加工2.4.2 表面金屬化鍍膜2.4.3 電極刻劃成型2.4.4 諧振子去重調平2.4.5 陀螺精密裝配2.4.6 陀螺真空封裝2.5 半球諧振子的質量不均勻諧波分量的辨識2.5.1 含一階二階振型的動力學方程2.5.2 密度不均勻的諧波辨識算法參考文獻第3章 半球諧振陀螺控制系統(tǒng)3.1 半球諧振陀螺控制理論模型3.1.1 數(shù)學模型3.1.2 信號解調模型3.2 控制系統(tǒng)總體框架3.3 陀螺控制系統(tǒng)設計3.3.1 信號解調環(huán)路3.3.2 頻相跟蹤環(huán)路3.3.3 幅度控制環(huán)路3.3.4 正交控制環(huán)路3.3.5 力反饋環(huán)路3.4 陀螺控制電路設計3.4.1 信號檢測電路3.4.2 差分輸入調理電路3.4.3 過零比較電路3.4.4 A/D轉換電路3.4.5 數(shù)字信號處理電路3.4.6 高精度D/A轉換電路3.4.7 高壓驅動電路參考文獻……第4章 半球諧振陀螺溫度誤差機理及抑制技術第5章 半球諧振陀螺慣性敏感器綜合設計第6章 半球諧振陀螺慣性敏感器性能測試與誤差分析第7章 半球諧振陀螺慣性敏感器空間應用實例