陶云峰，潘 瑶，唐兴缘，夏 涛，杨开勇，罗 晖

(国防科技大学 前沿交叉学科学院·长沙·410073)

0 引 言

半球谐振陀螺(Hemispherical Resonator Gyroscopes, HRG)是利用半球谐振子的哥氏效应来检测角速度的一种固态陀螺仪，具有精度高、寿命长、故障率低、体积小、结构简单、抗冲击和抗辐射等优点，在武器制导、舰艇导航、飞行器导航等方面具有广阔的应用前景。目前，法国Safran公司已推出了多种型号的半球谐振陀螺导航系统：如应用于舰船的BlueNaute惯导系统、应用于航空的SkyNaute惯导系统、应用于空间的SpaceNaute惯导系统，以及专门用于潜艇的HRG CrystalDUAL CORE惯导系统。由Safran公司生产的、精度最高的半球谐振陀螺的零偏稳定性为0.00001(°)/h，其角随机游走为0.0001(°)/h。当前，只有美、法两个国家完全掌握高精度半球谐振陀螺的批量制造技术，但上述国家均对谐振子超精密加工技术、高精度对称装配技术、高真空封装和保持技术、不平衡质量精密调平技术、陀螺速率积分控制技术等核心技术严格保密。

在国内，中国电子科技集团公司第二十六所、国防科技大学、上海航天控制技术研究所、哈尔滨工业大学、中国船舶重工集团有限公司707所、北京航空航天大学、天津航海仪器研究所等单位也针对半球谐振陀螺展开了大量研究。目前，由中电26所研制的半球谐振陀螺导航系统已被成功应用在实践9号卫星上，其零偏稳定性为0.001(°)/h，角随机游走为0.0001(°)/h。

谐振子是半球谐振陀螺的核心部件，其品质的优劣直接影响着陀螺的整体性能。由于谐振子复杂的三维结构、材料特性及加工技术的限制，实际加工出来的谐振子总会存在不同程度的壁厚不均匀性和结构损伤。……