为克服国内摆式陀螺经纬仪对初始架设角度要求严格、难以实现全方位的不足, 以某经纬仪为样机, 运用欧拉动力学方程建立摆式陀螺大偏北角运动方程, 推导了在跟踪状态下陀螺摆速与偏北角度之间关系的数学公式, 提出了一种改进的大偏北角粗寻北方法——跟踪速度检测法。分析和试验结果表明, 该方法能在1 min内实现任意初始架设方位预定向, 预定向后灵敏部主轴方位角在6°左右, 解决了大偏北角寻北问题。
寻北定向 摆式陀螺 大偏北角 全方位预定向 north-finding orientation pendulous gyroscope large azimuth omni-bearing pre-orientation
1 第二炮兵工程大学兵器发射理论与技术国家重点学科实验室，西安710025
2 第二炮兵驻519厂军事代表室，山西 长治046012
目前关于摆式陀螺运动规律的研究主要局限于小偏北角领域，不能满足全方位快速寻北技术对其大偏北角运动规律的要求。突破传统方法，首次提出并研究了摆式陀螺大偏北角运动特性，利用欧拉动力学方程建立摆式陀螺大偏北角运动模型并进行合理简化。针对模型的非线性特点，结合李亚普诺夫稳定性理论定性分析了其运动稳定性，得到具有唯一稳定平衡点的条件。与小偏北角时的情况不同，仿真结果表明大偏北角运动时，摆式陀螺的陀螺轴绕其稳定平衡点的周期性摆动不再满足正弦变化规律，摆动周期随摆幅和悬带扭矩而改变。研究结论可为实现摆式陀螺寻北仪全方位快速寻北提供理论依据。
摆式陀螺 全方位寻北 大偏北角 运动特性 pendulous gyroscope omnibearing north seeking large azimuth angle motion characteristics
