郜中星，徐睿东，张勇刚

（1.哈尔滨工程大学物理与光电工程学院，哈尔滨 150001；2.哈尔滨工程大学智能科学与工程学院，哈尔滨 150001）

半球谐振陀螺（hemispherical resonator gyro，HRG）是一种基于科氏效应的固体波动陀螺，在高精度、高可靠性和抗辐射等方面具有突出的优势[1]，可以满足军用领域和民用领域的多种传感需求。半球谐振子（hemispherical shell resonator，HSR）作为半球谐振陀螺的核心元件，其各向异性的程度与工作在全角模式下的陀螺性能密切相关。半球谐振子周向的刚度分布不均匀，会导致驻波的波形绑定和频率裂解现象，而周向的阻尼（或品质因数）分布不均匀，会导致驻波方位角向阻尼较小的方向漂移并自锁[1]。通常，用于表征半球谐振子的特征参数主要包括：刚度各向异性Δω，刚度失准角，阻尼各向异性 Δ(1 /τ)，阻尼失准角[2]。目前，可以通过离子束或激光调平等方法将刚度分布不均匀抑制到最小程度（可小于0.5 mHz），但残余的频率裂解仍会对陀螺的灵敏度等性能产生影响。而阻尼分布不均匀目前尚缺乏有效手段进行处理，因此成为了制约全角半球谐振陀螺精度提升的关键因素[3,4]。综上，对半球谐振子的四种特征参数进行辨识不仅可以为陀螺的性能评估提供参考，还可以为全角半球谐振陀螺漂移误差和标度因数误差的补偿提供依据。

S.L.Li 等[5]提出了根据驻波进动效应的周期来求解半球谐振子频率裂解的方法，但求解的分辨率和有效性会受到半球谐振子品质因数的制约。I.P.Prikhodko 等[6]研究了在全角半球谐振陀螺中由阻尼各向异性引起的角度漂移会随着外界输入转速的增加而呈现线性减小的现象，并提出了通过高速虚拟旋转来减小阻尼各向异性的影响。……