动力调谐陀螺仪是继液浮和气浮陀螺之后,获得广泛应用的新型精密陀螺仪。它因具有体积小、重量轻、启动时间短、寿命长、可靠性高等优点,而被成功地应用于航天、航空、航海等诸多领域,其工作精度对能否准确导航起着至关重要的作用,因而受到了越来越多的关注。目前对动力调谐陀螺仪误差机理的分析和对误差模型高精度的辨识正日益受到人们的重视。本文首先对动力调谐陀螺仪内部气体介质的运动作了一定的研究,应用纳维-斯托克斯方程式分析了它在陀螺仪转子前端面及半径方向所形成的扰动力矩,并为减小扰动力矩对陀螺仪工作精度的影响给出了相应的方法。然后,根据相关的回归设计理论和最优准则,给出利用三轴转台针对动力调谐陀螺仪高阶误差模型的辨识计划,针对其3阶静态误差模型,给出在降秩为1条件下符合D-最优准则的单球面位置翻滚试计划和低速率试验计划;而针对其3阶动态误差模型,建立了三轴转台各轴独立的匀角速率与其在内环轴上激励出交变的角速率和角加速度的关系,并据此给出了恒定速率比匀角速率试验设计和变速率比匀角速率试验设计。做到了在对陀螺仪一次安装的前提下,准确地标定出动力调谐陀螺仪静态和动态的误差系数。[12]20最后,通过软件对所提出的试验计划进行仿真,验证了计划的有效性,同时应用最小二乘估计和D-最优准则等相关理论,将相关几种试验计划作了对比,并讨论了相关因素对辨识效果的影响。