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| 內容簡介： |
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《惯性系统陀螺传感器热漂移的数学模型》重点研究建立在各种物理作用原理和定律基础上的“古典”和新型陀螺惯性传感器的数学模型。讲述受温度干扰的惯性传感器、陀螺仪表和惯导系统的作用原理和动力学基础。建立并研究液浮陀螺、动力调谐陀螺、静电陀螺、半球谐振陀螺，微机械陀螺和光纤陀螺的热漂移数学模型。《惯性系统陀螺传感器热漂移的数学模型》对新的热漂移数学模型给予了特别的关注。这种新的热漂移数学模型，为研究惯性传感器在非线性动态温度扰动系统中的表现及其无规则误差的判定提供了可能性。《惯性系统陀螺传感器热漂移的数学模型》可供科研和工程技术人员参考，也可用作高等院校大学生和研究生的参考书。
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| 目錄：
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第1章 与机械运动、热质交换、热弹性、流体力学和光学等物理过程有关的各类陀螺传感器的数学模型
1.1 建立数学模型的问题和解决问题的构思
1.2 惯性系统陀螺传感器中热过程的研究方法及其数学模型
1.3 惯性系统陀螺传感器机械运动过程的研究方法和数学模型
1.4 研究惯性系统陀螺传感器应力变形状态的热弹性理论方法和数学模型
1.5 惯性系统陀螺传感器流体力学过程的研究方法和数学模型
1.6 惯性系统陀螺传感器光纤通道中光学过程的研究方法和数学模型
第2章 工作原理不同的各类惯性传感器
2.1 液浮惯性传感器的工作原理、数学模型和研究课题
2.2 转子振动动力调谐惯性传感器的作用原理、数学模型和研究课题
2.3 静电陀螺惯性传感器的作用原理、数学模型和研究课题
2.4 半球谐振惯性传感器的作用原理、数学模型和研究课题
2.5 微机械惯性传感器的作用原理、数学模型和研究课题
2.6 光纤惯性传感器的作用原理、数学模型和研究课题
2.7 惯性传感器温度扰动数学模型的系统化
第3章 建立和研究惯性传感器热扰动数学模型的特殊任务
3.1 用常规方法判定受扰动非线性陀螺系统中的无规则误差
3.2 判定受温度干扰的光纤惯性传感器中的无规则误差
第4章 结论
参考文献
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| 內容試閱：
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这是一本关于什么的书现代人对近地轨道上的宇宙飞船，在惯性空间完成复杂运动的机器人控制器，以及发射后按给定轨迹飞行的导弹都很熟悉。但是，你想过吗，导弹、直升机、飞机、飞船、潜艇和其他运动载体是如何按给定程序自动运动的呢？由工作舱和对接舱组成的、结构复杂的空间站是用什么方式在惯性空间保持自己的方位，并完成必要的机动呢？所有这一切都是由安装在运动载体上的控制系统来决定的，而控制系统的核心是惯性传感器和陀螺仪表。什么是惯性信息对“惯性信息”这个专用术语，我们理解为下列信息数据的总和，即关于运动载体运动的信息数据和运动载体角位置的信息数据，以及关于运动载体质心相对惯性坐标系运动和位置的信息数据，或者相对与运动载体质心相连的某一个已知计算坐标系运动和位置的信息数据的总和。在运动载体上自主获得惯性信息的传感器，即根据物理定律反映载体运动的传感器叫做惯性信息传感器或惯性传感器。应当指出，惯性传感器是极其重要的传感器，但并不是运动载体控制系统唯一的传感器。它们同其他元器件（其中包括非自主式元器件）和仪表组合在一起，完成多种任务。这些任务包括导航（计算和确定运动载体质心的运动和地理位置）、定位（计算和确定运动载体的角位置和绕其质心的运动）和控制（在给定的位置保持稳定，按给定程序运动，进入给定区域等）。惯性传感器还可以作为非自主系统（例如卫星导航系统）
中的辅助信息源或备用信息源使用。最典型的实例是美国的全球定位系统ＧＰＳ（ＧｌｏｂａｌＰｏｓｉｔｉｏｎＳｙｓｔｅｍ）和俄罗斯的全球导航卫星系统ＧＬＯＮＡＳＳ（ГлобальнаяНавигационнаяСпутниковаяСистема）。这两个系统都用于确定运动载体在地球表面坐标系的位置。按其功能特点，所有的惯性传感器可分为两类。第一类是构成特殊方位的仪表，即构成所谓的基准坐标系的仪表。在运动载体上，利用这些仪表模拟与惯导系统对应轴平行的坐标轴。无论运动载体如何运动，这些轴都能保持自己在惯性空间的定位。运动载体位置的确定，是通过对与载体固连的读数系统的角位置与所建基准坐标系的角位置进行比较实现的。第二类是测量用陀螺。在这些惯性传感器中，运动载体在地理坐标系中（或其他基准坐标系中）
不保持固定不变的位置。陀螺的运动部件与壳体相连，再通过壳体用弹性或准弹性部件与安装了陀螺的运动载体相连。也可以通过连接产生与相对速度成正比的力矩或与载体绕某个测量轴的转角成正比的力矩。这种连接保证陀螺与载体一起旋转。在这种情况下，载体与陀螺部件之间的相对失调角与运动载体的被测参数（转角或角速度）成正比。现代精密仪表制造业（包括运动载体导航、定位和控制系统使用仪表的制造业）最重要的发展方向之一，就是完善使用高速旋转转子的“经典”陀螺和研制新型惯性传感器，并在它们的基础上建立高精度的惯性仪表和惯导系统。在这一工作中，现有惯性传感器的完善和新型惯性传感器的创建都最大限度地采用了各种物理原理和过程，以及它们的组合。这也是该项工作的最基本特征。这些传感器包括采用动压液浮和静压液浮支承、电磁定心及多级和多区域温控的液浮惯性传感器，转子振动动力调谐惯性传感器，具有高速旋转球形转子的无接触支承静电陀螺，半球谐振陀螺，微机械陀螺，光纤陀螺等惯性传感器，以及许多其他类型的陀螺和系统。陀螺的工作效率和精度在很大程度上取决于各种物理过程（机械的、弹性的、热弹性的、流体力学的、电磁的、静电的、光学的和热学的等物理过程）
的相互影响，正是这些物理过程决定了陀螺的功能。另一个特点是，对陀螺传感器及惯性导航和定位系统的精度要求越来越高。例如，对现代高精度系统漂移的要求为每小时百分之几度，千分之几度，甚至更小［比较一下，地球自转角速度为１５（°）
／ｈ］。生产如此精密的陀螺传感器，必须进行深入的、综合性的理论研究，研究机理不同的各种物理过程的相互影响及其特点，考虑这些陀螺传感器工作所处的外部环境对其性能的影响。其中，一个非常重要的影响陀螺传感器和系统精度及工作效率的因素就是：复杂的、无规则的、随机的温度作用。在解决生产和完善、分析与综合多种类型惯性传感器、精密陀螺仪及运动载体导航、定位和控制系统的问题时，必须充分考虑温度的作用，制定一个统一的概念和方法，并通过数学算法和程序软件加以实现，这是一个非常重要和有意义的过程。在陀螺系统非线性扰动理论中，研发一种新的途径具有相当重要的意义。这种新途径就是，在飞行器的有序运动中，确定陀螺系统输出信号中可能产生的无规则现象，从这一点出发，进一步研究陀螺系统。本书研究的对象
?各种初始惯性信息精密陀螺传感器（液浮陀螺、动力调谐陀螺、静电陀螺、半球谐振陀螺、光纤陀螺、微机械陀螺及其他类型陀螺），陀螺装置，航天器、飞行器、舰艇及潜艇的导航、定位和控制系统。
?发生在这些惯性传感器、陀螺装置和系统中的相互影响的物理过程（力学的、弹性的、热弹性的、流体动力学的、电磁的、静电的、光学的、热学的和其他的过程），以及它们之间的相互影响及其特点。读完这本书后，你将知道些什么你将获得最先进的陀螺传感器概念。它们的作用原理是建立在各种物理原理及力学、电气机械学、弹性理论、热弹性理论、光学和非线性动力学等定律基础上的。你将获得研究其工作的方法和手段，并考虑其工作介质的影响（其中包括复杂的温度作用及其影响）。最终，你将获得惯性信息陀螺传感器非线性动态温度干扰系统的理论和概念。这是一个新课题，也是一种新途径。这种新途径是从热分析的角度研究这些系统，即在系统中测定由温度扰动引进的不规则误差的大小。本书的特点本书针对处于不同工作介质中的各种陀螺传感器，阐述了对其进行综合热分析方法的科学理论。温度的作用在本书中不像通常那样以某种限定的方式给出，而是以各种惯性传感器特有的、相互关联的热过程和物理过程的形式给出。不同工作原理的惯性传感器其结构的复杂性，传感器内部物理过程的多样性与相互关联性，传感器构成零部件的多样性，以及各不相同的外部工作环境和工作频带，决定了这本书需具备超强的综合性能。本书论述的惯性传感器理论的研究方法、计算方法和性能分析方法具有广泛的实用价值。在本书撰写过程中，作者力图做到现代数学的形式化，不仅不会使问题变得复杂化，相反，能够最显著、最大限度地反映在惯性传感器、陀螺装置和惯导系统中发生的物理过程及其本质。书中内容的论述方式是：先阐述物理作用原理各异的陀螺传感器数学模型建模和研究的一般途径和原则；然后，把所阐述的途径和方法应用于各种类型陀螺传感器温度扰动数学模型的建立和研究。这些陀螺包括液浮陀螺、动力调谐陀螺、球形转子无接触静电陀螺、半球谐振陀螺、微机械陀螺和光纤陀螺。本书是作者另一部著作［２］的补充和发展。为了保持本书的完整性和论述的连续性，在本书的某些章节，引用了参考文献［２］
相应的内容。
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