探索研制新型陀螺測試轉臺的新技術和新理論

甄淼淼 楊明蕾

《國家中長期科學和技術發展規劃綱要（2006—2020）》對國防和空天技術提出了進一步發展需求，而能夠滿足超長航時性能指標要求的高精度慣性導航系統一直是制約我國國防和空天技術發展的瓶頸。陀螺儀是慣性導航系統的關鍵組成部件，因此要開發高精度慣性導航系統，提高陀螺儀的精度是其關鍵所在。

《陀螺儀表動態測試用精密控制轉臺》一書系“十二五”國家重點圖書·重大出版工程規劃項目“航空航天精品系列圖書”中的一種，該書對檢測陀螺儀表靜動態性能的精密控制轉臺的構建原理進行了研究。綜合看來，該書具有如下特點。

一、以作者在高精度新型原理轉臺研制的科研成果為案例，系統介紹了相關原理與方法，具有較高的學術價值

本書原著作者為卡里赫曼教授，他是國際“導航與運動控制協會”成員、俄羅斯知名科學家。他在聯邦單一國有制企業“外殼”生產聯合公司任工程師，長期從事“聯盟-TMA”和“進步-M”型航天器指令導航儀表的研究、陀螺儀表的數學仿真軟件編制及地面試鹽測試工作。從1989年起從事陀螺測試用慣性儀表轉臺的研制工作，發表70余篇學術論著，其中包括2部專著，還有20項發明，在該領域享有盛譽。譯者楊亞飛教授在哈爾濱工業大學航天學院控制與仿真中心工作，主要從事飛行器導航、制導與控制技術及慣性導航測試設備檢測技術研究，多次獲得國家、省部級獎項。

《陀螺儀表動態測試用精密控制轉臺》一書詳細研究了將各種工作原理的精密角速度測量儀和表觀加速度測量儀用作慣性敏感元件的單軸標定控制轉臺和三軸仿真標定控制轉臺的原理技術方案。第1章綜述了用于檢測陀螺儀表的控制轉臺設計問題。第2章給出了用于檢測各種物理工作原理陀螺儀的控制轉臺的功能-運動學原理。第3章研究了帶有慣性敏感元件的轉臺的廣義數學模型。第4章研究了一系列帶有慣性敏感元件的精密控制轉臺調節器的綜合問題，評價了它們在干擾作用條件下的動態性能和精度性能。第5章給出了作者所在企業生產條件下實現的控制轉臺結構以及生產中采用的轉臺原理技術方案的試驗研究結果。第6章研究了仿真標定控制轉臺。

本書原文作者卡利赫曼研究員所在的“外殼”科研生產聯合體研制的轉臺研制是比較有代表性的。該單位研制的轉臺是利用慣性器件（高精度陀螺儀和加速度計）來測量轉臺的瞬時角速率，實現轉臺高精度、高穩定性速率控制。本書是原作者多年研究成果和成功經驗的總結，對我國從事陀螺儀表測試和陀螺測試轉臺研制的科研工作者具有非常大的學習和借鑒意義。

二、新型轉臺是今后高精度測試轉臺的發展趨勢，具有較強的應用價值

隨著計算機技術、數字技術、新型傳感器技術的高速發展，陀螺測試轉臺技術有了顯著進步，計算機和新型傳感器成為轉臺控制系統中的一個重要環節，采用高精度慣性器件作為轉臺速率測量與控制系統中的敏感元件來保證轉臺的速率精度和速率平穩性以提高陀螺測試轉臺的精度也必將成為今后測試轉臺的發展趨勢，因此，該書具有較強的應用價值，可以推動相關技術的發展和應用。

三、條理清晰，可讀性強

該書譯者力圖通過譯文將俄羅斯陀螺測試轉臺研制的成功經驗介紹給國內同行，為我國高精度陀螺測試轉臺研制和陀螺儀的測試與標定方法研究提供有價值的科學理論參考，以縮小與國外在轉臺研究水平上的差距，提高我國陀螺儀表測試與標定精度，為我國陀螺測試轉臺的研制和陀螺儀測試與標定方法研究貢獻一份力量。該書自出版以來深受工業部門和航空航天科研院所科研人員、高等院校教師和學生的歡迎。它的出版填補了我國在高精度陀螺測試轉臺方面圖書出版的空白，對我國高精度陀螺測試轉臺的研制具有非常大的指導意義。