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目录1

第一章 力学基础知识1

第一节 质点的运动1

一、参考系及坐标系1

二、自由度及广义坐标1

三、相对运动、牵连运动及绝对运动2

四、质点的运动2

第二节 质点运动微分方程式6

一、在惯性坐标系中质点运动微分方程式6

二、在非惯性坐标系中质点运动微分方程式6

第三节 刚体的运动7

一、作一般运动时，刚体内的速度及加速度7

二、作复合运动时，刚体内的速度及加速度8

三、作一般运动时，刚体在空间位置的确定11

第四节 刚体质心平移运动方程式17

一、转动惯量18

第五节 刚体定点转动运动方程式18

二、刚体的动量矩20

三、动量矩定理21

四、欧拉动力学方程式22

第六节 刚体无外力矩作用时的运动23

一、刚体无外力矩作用时运动的稳定性23

二、潘索图形24

一、常用坐标系的选择27

第七节 常用坐标系的选择及其互相间的关系27

二、各坐标系之间的关系29

第二章 二自由度陀螺仪的基本理论35

第一节 陀螺仪的基本知识35

一、基本陀螺仪35

二、基本陀螺仪的特点38

三、陀螺仪表的分类39

第二节 陀螺仪的基本特性40

一、陀螺仪的进动性40

二、陀螺仪的稳定性47

三、陀螺仪的反作用特性50

第三节 二自由度陀螺仪的运动方程式51

一、不考虑内、外环质量时二自由度陀螺仪的运动方程式51

二、考虑内、外环质量时二自由度陀螺仪的运动方程式54

三、二自由度陀螺仪的技术方程式57

四、二自由度陀螺仪的进动方程式60

第四节 二自由度基本陀螺仪的传递函数及方块图60

一、传递函数60

二、方块图62

第五节 在几种典型输入作用下二自由度基本陀螺仪的动态响应63

一、典型输入及陀尖轨迹63

二、在脉冲函数外力矩作用下陀螺仪的响应——章动运动64

三、在阶跃函数外力矩作用下陀螺仪的响应——正规进动及假正规进动67

四、在正弦函数外力矩作用下陀螺仪的响应——强迫振荡运动69

五、在方波函数外力矩作用下陀螺仪的响应71

第六节 二自由度陀螺仪的漂移误差73

一、由于摩擦力矩而引起陀螺仪的漂移误差73

二、由于不平衡力矩而引起陀螺仪的漂移误差77

三、由于非等弹性变形而引起陀螺仪的漂移误差79

四、由于弹性力矩而引起陀螺仪的漂移误差81

第七节 由于运动方程式中非线性项目的整流作用而引起陀螺仪的漂移误差82

一、由于陀螺仪周期性振荡运动而引起陀螺仪的漂移误差83

二、由于飞行器角振动运动而引起陀螺仪的漂移误差85

第三章 二自由度陀螺仪的应用88

第一节 概述88

一、二自由度陀螺仪特性的应用88

二、二自由度姿态陀螺仪表的主要类型90

第二节 自由陀螺仪91

一、自由陀螺仪的特点及应用91

二、对自由陀螺仪的职能要求92

三、自由陀螺仪的工作原理94

四、自由陀螺仪的误差分析101

第三节 垂直陀螺仪106

一、垂直陀螺仪的特点及应用106

二、垂直陀螺仪的性能分析108

一、陀螺方向仪的特点及应用122

第四节 陀螺方向仪122

二、陀螺罗盘的工作原理123

三、具有阻尼的陀螺罗盘的性能分析125

四、陀螺罗盘的万向环架误差127

第五节 二自由度速率陀螺仪129

一、二自由度速率陀螺仪的特点及应用129

二、二自由度速率陀螺仪的性能分析131

第四章 单自由度陀螺仪及其应用134

第一节 单自由度基本陀螺仪的特性及其应用134

一、单自由度基本陀螺仪的特性134

二、单自由度陀螺仪在飞行器上的应用136

第二节 单自由度陀螺仪的运动方程式及主要类型137

一、单自由度陀螺仪的运动方程式及传递函数137

二、单自由度陀螺仪的主要类型141

第三节 速率陀螺仪144

一、弹簧式速率陀螺仪145

二、电弹簧式速率陀螺仪151

三、弹簧式与电弹簧式速率陀螺仪性能的比较153

第四节 浮子式积分陀螺仪154

一、浮子式积分陀螺仪的工作原理154

二、浮子式积分陀螺仪的运动方程式、传递函数及方块图156

三、浮子式积分陀螺仪的性能分析157

四、浮子式积分陀螺仪的应用159

第一节 概述169

一、陀螺平台系统的特点及其应用169

第五章 陀螺平台系统169

二、陀螺平台系统的分类170

第二节 单轴陀螺稳定平台171

一、单轴陀螺稳定平台的稳定系统171

二、单轴陀螺稳定平台的初始对准修正系统176

三、单轴陀螺稳定平台系统的性能182

第三节 单轴陀螺惯性平台183

一、单轴陀螺惯性平台系统的方块图及传递函数183

二、单轴陀螺惯性平台系统的性能分析186

一、概述189

第四节 三轴陀螺稳定平台189

二、三轴陀螺稳定平台的工作原理190

三、三轴陀螺稳定平台系统方块图196

四、三轴陀螺稳定平台系统的运动方程式196

第五节 三轴陀螺平台罗盘201

一、三轴陀螺平台罗盘的自对准原理201

二、三轴陀螺平台罗盘初始对准系统的运动方程式及系统方块图205

三、三轴陀螺平台罗盘初始对准系统的性能分析207

一、惯性导航系统的基本作用原理210

第六章 惯性导航系统210

第一节 惯性导航系统的基本知识210

二、惯性导航系统的分类211

第二节 加速度表212

一、概述212

二、振动质量式加速度表213

三、力（力矩）平衡式加速度表215

四、挠性加速度表220

五、摆式积分陀螺加速度表223

第三节 惯性导航系统中的陀螺仪228

一、单自由度液浮陀螺仪229

二、单自由度气浮陀螺仪232

三、动压气浮自由转子陀螺仪233

四、静电自由转子陀螺仪235

五、挠性陀螺仪236

六、激光陀螺仪238

第一节 陀螺仪测试的基本知识241

一、陀螺仪测试的目的241

第七章 惯性仪表的测试241

二、陀螺仪的漂移误差及其数学模型243

第二节 陀螺仪的测试方法245

一、开路测试法245

二、伺服转台测试法246

三、力矩反馈测试法248

四、闭路测试法中的两种基本类型249

五、陀螺仪随机漂移的测试260

六、动态环境测试法265

参考文献267