消除闭锁效应：惯性器件与惯导系统解析

"这篇资料主要探讨了闭锁效应的消除方法以及惯性器件在导航系统中的应用，包括陀螺仪和加速度计的功能、平台式和捷联式惯导系统的对比，以及惯性器件的关键技术和性能指标。" 闭锁效应是激光陀螺仪面临的一个重要问题，它会导致陀螺输出在特定范围内保持恒定，从而影响测量的准确性。为了解决这一问题，通常采用机械抖动技术，如二频机抖和四频差动，通过高频振动使陀螺在大部分时间内工作在超出闭锁角速率的状态，避免误差积累。这种方法适用于频率100至500Hz，振幅100～500arcsec的范围。 惯性导航系统中，陀螺仪和加速度计起着至关重要的作用。陀螺仪用于检测物体的角运动，而加速度计则测量物体的线性加速度。这两者结合，可以提供载体的姿态、速度和位置信息。在平台式惯导系统中，陀螺稳定平台能够实体重现导航坐标系，确保加速度计测量轴与导航坐标轴保持一致。而在捷联惯导系统中，没有实体平台，而是通过数学模型构建虚拟平台，实现同样的功能。 平台式惯导系统虽然精度高，能够自我对准并通过平台旋转进行自标定，但结构复杂，成本高昂，且传动机构易磨损。相比之下，捷联惯导系统结构简单，成本低，适应环境能力强，但要求器件有更高的动态范围，对准精度较低，而且系统的标定和动态误差处理更为复杂。 在惯性导航系统中，标定、对准和导航是三个核心技术。标定涉及到对陀螺仪和加速度计特性的精确测量，对准则需要将系统调整到正确的位置和方向，而导航则涉及根据传感器数据解算出载体的实际运动状态。惯性器件的性能指标包括最大速率、偏置稳定性、运行中随机漂移、标度因子稳定性、非线性、不对称性、g敏感性和g^2敏感性等，这些参数直接影响导航系统的精度和稳定性。 消除闭锁效应是提高激光陀螺性能的关键步骤，而惯性器件的选择和优化则是惯导系统设计的重点。无论是平台式还是捷联式，都需要深入理解器件的误差模型和统计特性，以确保系统的可靠性和准确性。