固态振动陀螺是实现载体姿态测量、导航制导的关键部件,具有陀螺的所有惯性品质,与传统的机械转子类和光学类陀螺相比,具有体积小、成本低、可靠性高等优点,因此受到广泛关注。目前,制导炮弹对固态振动陀螺的体积、精度和过载性能等提出了更高的要求,而现有的固态振动陀螺无法兼顾以上性能。因此,为了满足制导炮弹对小体积、高精度及抗高过载陀螺的需求,迫切需要在现有的固态振动陀螺基础之上,研制一种全金属固态振动陀螺。振子作为陀螺的核心部件,其特性直接影响陀螺性能,因此,本文设计了一种微小型类半球金属振子,并对其特性进行研究,实现振子在小体积约束下的高品质因数及抗高过载特性,为全金属固态振动陀螺的研制奠定基础。主要开展的研究内容如下:（1）提出振子特性研究思路,设计了一种微小型类半球金属振子,分析并研究其工作原理,基于钟形陀螺金属振子的振动特性研究,建立振子动力学模型,得出振子的固有频率和进动因子,形成微小型类半球金属振子特性研究的理论基础。（2）分析了材料参数、结构参数对振子固有频率、模态间隔频率的影响,建立了结构参数和温度对振子品质因数的影响关系。研究了微小型类半球金属振子过载特性,基于多结构参数优化了振子结构。研究了微小型类半球金属振子机电耦合特性,基于机电耦合模型得出了激励参数、电极参数对振子振动特性的影响。微小型类半球金属振子体积为Φ10mm×7mm,经仿真,在真空、常温条件下,其二阶固有频率为13539Hz,模态间隔频率为9228Hz,品质因数为58860,最大可承受轴向45000g的过载冲击,满足各项设计目标。（3）通过精密成型技术,加工出微小型类半球金属振子实物,在实验室大气环境、常温条件下,对振子进行固有频率、品质因数、过载冲击等特性测试,其二阶固有频率为14172Hz,品质因数为18847,可承受轴向20000g及以上的过载冲击（受实验条件限制）。对比仿真结果,测试结果均在仿真误差范围内,验证了微小型类半球金属振子特性研究思路、理论分析、仿真方法和结构设计的正确性。