文 献 综 述
惯性稳定平台是用来使被稳定对象相对于某方向保持惯性稳定的装置,它的主要特征是广泛采用陀螺作为角运动敏感元件,其特有的功能是隔离载体扰动,不断测量平台姿态的变化,精确保持平台动态姿态基准,并且通过图像采集设备实时调整载体方向实现对机动目标的有效跟踪。稳定平台在军事、民用工业上都有着广泛的应用,例如:制导导引头、雷达基座、光通信对准仪、火炮动基座、摄影稳相装置、卫星通讯天线的稳定等。因此对于稳定平台的研究一直经久不衰。
在制导导引头中,为了克服弹体姿态扰动,保证弹体对目标的精确跟踪,可以通过安装在稳定平台上的光学图像传感器获取稳定清晰的目标图像。雷达要实现对目标的连续跟踪和测量时就需要保持雷达本身的稳定,也就是克服雷达基座的摇摆,保持天线波速稳定。当摄影设备搭载在载体上时,由于受到载体运动的影响,要使摄影设备对指定区域进行拍摄要获得高质量的图像就比较困难,为了有效隔离载体复杂运动对摄影设备的影响,实现高精度的方位对准,就需要高性能的稳定平台。在火炮动基座,光通信对准仪等应用中稳定平台都是关键设备,而在这些应用中稳定平台所起的作用也是基本相同的。
综上所述,惯性稳定平台集惯性导航、信号检测处理、系统建模仿真、精密机械加工、运动控制、图像处理等多项关键技术于一身,是多个学科有机结合的产物,稳定平台在军、民领域都有着广泛的应用,在这些应用中陀螺稳定平台主要是完成三种最主要的功能即,减小图像传感器的抖动获得高质量、高清晰度的图像;跟踪并保持目标在传感器视场内;测量传感器视轴的方向,以便能够在适当的坐标系中确定目标的位置。随着加工工艺材料制造水平的提高,稳定平台的精度会有更大程度的提升,彼时将会在国防、工业等领域发挥更大的作用。
绕一个支点高速转动的刚体称为陀螺。通常所说的陀螺是特指对称陀螺，它是一个质量均匀分布的、具有轴对称形状的刚体，其几何对称轴就是它的自转轴。 与苍蝇退化的后翅(平衡棒)原理类似。在一定的初始条件和一定的外在力矩作用下，陀螺会在不停自转的同时，环绕着另一个固定的转轴不停地旋转，这就是陀螺的旋进(precession)，又称为回转效应(gyroscopic effect)。陀螺旋进是日常生活中常见的现象，许多人小时候都玩过的陀螺就是一例。
人们利用陀螺的力学性质所制成的各种功能的陀螺装置称为陀螺仪(gyroscope)，它在科学、技术、军事等各个领域有着广泛的应用。比如:回转罗盘、定向指示仪、炮弹的翻转、陀螺的章动等。陀螺仪的种类很多，按用途来分，它可以分为两类：
1）传感陀螺仪。传感陀螺仪用于飞行体运动的自动控制系统中，作为水平、垂直、俯仰、航向和角速度传感器。
2）指示陀螺仪。指示陀螺仪主要用于飞行状态的指示，作为驾驶和领航仪表使用。
陀螺仪分为，压电陀螺仪，微机械陀螺仪，光纤陀螺仪和激光陀螺仪。它们都是电子式的，并且它们可以和加速度计，磁阻芯片，GPS，做成惯性导航控制系统。
陀螺稳定平台泛指采用陀螺仪为反馈元件，隔离动基座对负载的角扰动，使负载稳定在固定的惯性空间的转台。当负载的支承轴无任何干扰力矩作用时，平台将相对惯性空间始终保持在原来的角位置上。当负载因干扰力矩作用而偏离原来的方位时，陀螺敏感测量轴的变化的姿态角或角速率，并经过控制系统后反馈给电机，通过电机产生补偿力矩对干扰力矩进行补偿，从而使负载保持稳定。
