让我们的飞轮和陀螺旋转在世界前沿——记国家技术发明一等奖获得者、北航先进惯性仪表与导航技术创新团队

2008年1月8日,北京人民大会堂里暖意融融,2007年国家科技奖励大会在这里隆重举行。在奖励大会上,北航先进惯性仪表与导航技术创新团队尤其令人瞩目:他们的"卫星新型姿控储能两用飞轮技术"项目荣获2007年度国家技术发明一等奖,同时,他们的"新型高性能捷联惯性测量装置     

基于CMAC的CMG框架伺服系统摩擦补偿方法研究

为消除磁悬浮控制力矩陀螺(MSCMG)框架伺服系统摩擦的影响,对陀螺框架系统进行动力学分析,分析了摩擦力矩随陀螺输出力矩和框架角位置及角速度的关系,建立了框架系统的非线性摩擦力矩模型.针对此摩擦模型,采用基于CMAC神经网络的摩擦补偿方式进行补偿.根据实际磁悬浮控制力矩陀螺的系统参数建立仿真模型,仿真结果验证了基于CMAC神经网络摩擦补偿的有效性.     

基于USB的光纤陀螺数据采集

光纤陀螺的研发过程中，原始数据实时采集对捷联算法的仿真及标定有重要意义．根据光纤陀螺数据采集特点，利用USB接口简单灵活，扩展性强且有较高的数据传输率的能力，设计了采用USB接口实现原始数据实时采集的系统．对整个系统的结构和USB接口的软硬件做了详细介绍．结果证明其8Mbit／s的传输速度很好地满足了系统需要．     

大型航天器单框架控制力矩陀螺系统全物理仿真

单框架控制力矩陀螺（SGCMG）是一种重要的航天器动量交换装置，用SGCMG作姿控部件的大型航天器姿态控制／动量管理系统是我国未来航天器发展的一个重点研究问题，本文利用三轴全物理仿真气浮台作为控制对象，模拟航天器在外层空间所受扰动力矩很小的力学环境，把SGCMG姿态控制／动量管理系统置于气浮台上，组成与航天器控制系统相同的仿真回中,来研究其动力学，动量交换，动量耦合以及控制系统中尚不清楚的一些问题，实践证明该仿真系统能够很好模拟航天器的力学环境，为SGCMG系统的进一步研究打下了很好的基础。     

井下导线网陀螺经纬仪定向检测与误差分析

介绍用陀螺定向检测井下导线网测理精度的一个实例，较详细地叙述了应用中考虑的问题和成果的分析。它对应用陀螺定向这一新技术有开拓性的意义     

基于遗传算法的BP网络的优化设计方法

针对BP网络存在易陷入局部极小和收敛速度慢的问题,采用遗传算法（GA）优化BP网络;并采用混配的方法,对遗传算法进行了改进,克服了遗传算法中所存在的种群内过早收敛的缺点,并在光纤陀螺温度漂移建模中,取得了较好预测的效果。     

微小型惯性测量组合的标定方法研究

在捷联惯性航向姿态测量系统中,微惯性器件是核心部分,陀螺和加速度计的精度直接影响整个系统的性能.本文设计了微惯性测量单元MIMU的结构,建立了数学模型,采用翻滚法和转台法,分别标定加速度计和陀螺的零位偏差、标度因子及安装角误差.     

基于环形腔的谐振光纤陀螺仪仿真及设计研究

基于塞格奈克效应,对谐振光纤陀螺仪的关键器件--谐振腔谐振特性做了深入研究.通过对影响谐振特性的多个参数进行模拟仿真,确定谐振光纤陀螺仪工艺、器件的最佳选择.同时,对谐振腔输出光强与输入光频率的关系进行了仿真.结果表明,输出光强与谐振频率偏差在靠近谐振点附近存在一个良好的线性工作区;在激光器线宽一定的情况下,谐振腔光纤存在一个最佳长度.通过改变光纤的长度或光纤环的尺寸,可以获得不同的动态范围,这种几何的灵活性是光纤陀螺很重要的优点之一.     

二极管电容检测用于微加速度计的误差分析

方波激励下的环形二极管电容检测电路应用于微机械加速度计是一种新的尝试.根据实践,该方案可以很好地在闭环系统中工作.该文建立了这种解调电路的数学模型,进行了误差分析,给出了其参数对闭环系统的影响.该方案在将检测电容变化转换为电压变化的过程中会引入非线性因素,该文证明了这种影响在闭环后可以忽略.计算结果表明,较解调电容的变化,敏感结构电容的变化将对输出电压的变化起主要的影响作用.此外,推导出的静电力公式说明,较大的激励电压会减小系统的稳定裕量.     

FPC构型中部分陀螺失效后奇异性对比

从奇异性分析角度对单框架控制力矩陀螺(SGCMG)的五棱锥构型(FPC)及其失效情况进行了研究.分别对1只陀螺失效及2只陀螺失效可能产生的各种构型进行了分析,给出了相应的奇异点角动量图并对几种重构后的构型评价指标进行计算和对比,更加深入地理解FPC构型及其失效重构后的性能.该文研究结果可为失效模式下的操纵律设计提供参考.此外,当FPC构型中有陀螺作为备份时,该文研究结果也为备份的选择提供了依据.