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惯性稳定平台是平台式惯性导航系统的核心部件,其工作精度和可靠性直接影响着惯性导航系统的工作精度及航天飞行器的飞行精度。随着航天技术的飞速发展,新型号的航天武器系统不仅对惯性平台提出了减小体积、重量,提高精度、可靠性,缩短研制周期等要求,对平台系统在复杂环境下的工作精度等方面更是提出了苛刻的要求。由于其实际工作状态是处在惯性场、热场、磁场等物理场的综合作用之下,所以要研制出高性能的惯性平台系统,仅仅有高精度的惯性器件是不够的,还必须提高惯性平台自身的工作可靠性及稳定性,使其能够为惯性器件提供一个良好的工作环境。因此对惯性平台系统进行环境场分析对于提高惯导系统的稳定性、精度及可靠性具有重要的意义。
本文针对某型号产品在研制和批生产中出现的平台系统动态测试参数超差的问题,以平台结构系统为主要研究对象,并考虑平台所处的环境场作用,采用机理分析、动静态试验和有限元分析相结合的方法,首先叙述了平台振动附加漂移、摇摆附加漂移超差的机理和平台系统电磁场分析中涉及的相关理论;其次,为解决平台振动附加漂移超差这一问题,对平台结构系统进行了惯性场环境下的动态分析和试验研究,查明了超差的原因,提出了相应的改进措施,并经试验验证了措施的有效性,成功地解决了问题;再次,从温度场角度,就温度变化对平台装配精度、轴承预紧等方面所产生的影响进行了分析,并对平台结构系统进行了热分析及热变形试验,为平台动态测试参数超差问题的解决提供了一定的依据;最后,论文对平台电机元件及结构系统进行了在电磁场环境下的有限元分析,为今后平台系统的电磁兼容性研究打下了较好的基础。
本课题的研究成果,不仅成功地解决了平台系统的振动附加漂移超差问题,确保了型号产品的按时交付和批产任务的顺利完成,而且也为今后进一步的多场耦合分析提供理论参考,从而对今后新型号平台及惯性器件的研制具有实际的指导意义。