黄 帅，柳 凯，党建军，张培新

（中国航天科技集团 第十六研究所，西安710100）

半球谐振陀螺（hemispherical resonator gyro，HRG）是一种基于哥式效应工作的谐振式惯性敏感器件，其工作原理是利用谐振子径向振动产生的驻波沿周向的进动来敏感载体旋转[1-2]。相较于传统机械陀螺，HRG 用谐振子来替代机械陀螺转动部件，大大提高了其可靠性及工作寿命。在国外，HRG 已经作为产品广泛应用于航海、航天、航空、战术武器、地面车辆等领域，被称为高价值空间任务优选传感器[3-6]。石英谐振子作为HRG 的核心部件，国外对其进行严格的技术封锁，仅谐振子直径参数有相关报道，而锚杆直径、锚杆长度、球壳厚度等都没有相关资料，因此对谐振子结构参数进行优化设计成为半球谐振陀螺技术研究的重点之一[7-12]。

改进人工蜂群算法（improved artificial bee colony，IABC）是一种新型群智能算法，与人工蜂群算法[13-14]相比，通过将趋势外推计算原理与微调算子引入人工蜂群算法，对其搜索的随机性进行引导，有效地解决了原算法在后期容易陷入局部最优解及后期搜索速度慢的缺陷[15]。本文首先对谐振子进行了参数化建模，并构建出优化模型，将IABC 算法应用于该优化问题，求得目标函数的极值，并对最终优化方案进行仿真。

1 模型优化与模型建立

半球谐振陀螺技术发展历程中，使用过很多不同形状和材料的半球谐振子，目前公认Ψ 形的石英半球谐振子是结构最佳形式，具体结构如图1 和图2 所示。

图1 谐振子结构图Fig.1 Structure diagram of resonator

图2 谐振子参数化示意图Fig.2 Parametric diagram of resonator