平台罗经是一种重要的舰载导航设备,经典的平台罗经系统均采用机械陀螺实现。论文立足于激光陀螺的本质特点和性能优势,研究探讨了将其应用于平台罗经导航系统中的可能方式与途径,建立了一种基于四频激光陀螺的平台罗经导航控制模型,设计并研制了一套简约的两轴四频激光陀螺平台罗经实验验证系统,对平台罗经的方位回路和水平回路进行了深入的仿真分析和实验验证。论文的主要研究工作和创新如下:1、探索了激光陀螺用于平台导航系统的适应性问题。通过理论分析、实验测试和采用实测数据的仿真,验证了激光陀螺用于平台导航系统的可行性,总结了激光陀螺漂移对平台系统精度的影响规律。2、研究并建立了四频激光陀螺平台罗经伺服控制及导航理论模型。四频激光陀螺平台的修正与稳定都是通过伺服控制来实现,其稳定基准是数字基准。3、设计并研制了一套简约的两轴四频激光陀螺平台罗经实验验证系统。根据平台罗经两个水平回路的等效性,通过合理配置传感器,独立实现了平台罗经的方位回路和水平回路工作方式,检验了罗经找北和地垂线稳定的性能;从而实现对三轴四频陀螺平台罗经理论和关键技术的验证。4、对激光陀螺平台罗经的关键技术和控制参数进行了深入的研究。解决了光栅角编码器应用于平台系统的若干问题;详细测试了所研制两轴平台系统的电气参数和摩擦特性;辨识了平台控制对象的传递函数,设计了速度-位置双环结构的稳定平台控制系统,具有比机电陀螺平台伺服系统高得多的力矩刚度。5、对激光陀螺平台罗经的标定方法进行了研究。基于分立标定的思想,建立了标定坐标系和传感器测量模型。利用光栅角编码器伺服控制平台自身的旋转轴实现自主标定的方法,标定了陀螺和加速度计的比例因子、零偏和安装误差,同时还标定出了两轴平台旋转轴之间的垂直度。6、进行了系统实验与仿真研究。完成了伺服控制系统的动静态实验、平台罗经水平回路和方位回路的静态实验,并利用实测陀螺数据仿真分析了陀螺漂移对平台系统精度的影响,获得了实验与理论相一致的结果,从而验证了四频激光陀螺平台罗经伺服控制导航理论的正确性。