吕 骞，丁徐锴，陈 鹤，贾 佳，李宏生

(1.东南大学 仪器科学与工程学院，江苏 南京 210096；2.东南大学 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室，江苏 南京 210096)

0 引 言

微半球谐振陀螺仪是一种基于科里奥利效应工作的高精度新型固体振动陀螺[1,2]，一种没有高速转子和活动支承，由半球壳的径向振动驻波的进动效应来感应基座旋转的陀螺仪。其具有体积小、重量轻、功耗低、结构简单、可靠性高、工作寿命长等独特优点[3]，被国际惯性技术学界认为是21世纪最适用于航空航天器捷联惯导系统的理想器件[4,5]。

然而，由于工艺的限制，微半球谐振子加工过程中存在许多不理想的因素，如吹制过程中温场不均匀、成型后研磨释放不水平等。而这些加工误差导致微半球谐振子机械结构出现偏差，破坏其结构的对称性[6]。从测控系统角度来看，这类误差将导致谐振子的工作模态频率出现裂解，且模态主轴轴向也不再是任意方向，这将严重影响了陀螺仪的性能。

为了确定谐振子模态主轴位置，李巍等人[7]通过推导振动位移的表达式并通过安装两组激励电极及位移传感器来测试模态主轴方位。王锦等人[8]分析不同角度检测电极处的频率响应特性，通过频率响应参数计算谐振子模态主轴轴向。

本文将根据理想振动式陀螺仪的通用运动方程对微半球谐振子误差模型进行推导，再根据推导所得的微半球谐振基本误差模型研究微半球谐振子的频率误差，提出了一种可以通过电扫频所得数据计算微半球谐振子频率主轴方位角的方法，在微半球谐振子结构误差研究和机械修调领域具有指导意义。……