1、。导引头实现对目标的搜索和跟踪就是利用陀螺的进动来实现的。目标位置误差信号在进动线圈中产生磁场，与陀螺转子上的永久磁铁相互作用使陀螺进动。下面从进动力矩的产生入手分析下陀螺进动原理。若向进动线圈中通以直流电，则在壳体内产生磁场，它与永久磁铁的磁矩相互作用，使永久磁铁受力。力和力矩的方向如图.所示。图.进动线圈磁场与永久磁铁作用情况假设电流以顺时针方向从左往右看通过进动线圈，则由左手定则可确定线圈受力方向。进动线圈固定不动时，作用在永久磁铁两极上有对大小相等方向相反的力，如图.。此时永久磁铁所受的力力矩和进动电流的方向，如图.。由于永久磁铁固联在陀螺转子上，所以作用在陀螺转子上的力和力矩与作用在永久磁铁上相同。如果向进动线圈中通以正弦信号，其中陀螺转子即永久磁铁旋转频率相同幅度和相位反映了目标位置误差。此时由于进动线圈产。

2、场光学系统。最前面的半球形头罩用金属压环与弹体连在起，其作用是与主反射镜配合校正光学系统的球差并作导引头的密封。伞形光栏限制目标之外的杂散光线入射。主反射镜是球面镜，它和大磁铁永久磁铁起套装在镜筒上。为使位标器结构紧凑以减小体积和重量，在光学系统中还有块起折叠光路作用的平面反射镜。平面反射镜通过支撑玻璃与镜筒相连接。调制盘装在光学系统的焦平面上。其后是滤光片和红外探测器。其工作过程如下目标的红外辐射透过球形外罩，照射到主反射镜上，经主反射镜聚焦，反射到次反射镜上，在次反射镜并经光栏支承透镜等进步汇聚，成像于调制盘上，调制盘将红外辐射调制成含有目标位置信息的光信号，经红外探测器转换为电信号。图.红外探测系统图.陀螺转子及万向支架探测器杯形转子外环球壳外环轴滚珠轴承内环轴内环陀螺系统主要包括陀螺转子及万向支架机械锁定器和各。

3、，给旋转线圈加上个电流，使产生的磁场南极指向永久磁铁，这样永久磁铁的北极将被线圈的磁场吸引，磁铁南极被排斥，使永久磁铁旋转到位置。当磁铁处于位置时，断开线圈，给线圈通以同样的电流，永久磁铁又将在线圈的磁场作用下旋转。。很显然，如果依次超前磁铁北极。接通旋转线圈，永久磁铁就会旋转起来。提高旋转线圈的接通频率，就可以增加磁铁的转速。陀螺转子上磁铁位置是由调制线圈进行测量的。四个调制线圈在空间互成。放置，每个调制线圈中均有坡奠合金铁芯，两端附有小永久磁铁，称为偏磁。由于偏磁的存在，若设转子上的大磁铁不起作用，则通过调制线圈的磁场强度为中问值。当大磁铁起作用时，大磁铁的磁力线通过调制线圈，使调制线圈中的坡莫合金的导磁率发生变化，导磁率的变化引起调制线圈电感的变化。陀螺进动原理由前面陀螺的基本特性知，陀螺受到外力矩作用时会产生进。

4、计算说明书。第章体式保形位标器总体及部件结构设计.体式保形位标器设计要求体式高速保形位标器与传统位标器不同。其不但可提高飞行器性能，减少阻力减少热降面积而且还可提高内部空间利用率。有效提高性能。现将设计的具体要求说明如下框架角俯角方位载荷质心径向。质量。.体式保形位标器总体结构设计电视图像导引头动力陀螺稳定位标器采用双框架结构方案。前框架安装光学系统和图像传感器,后框架安装陀螺电机和外环的驱动电机电位计组件,为减小位标器直径,获得大跟踪视场,力矩电机电位计组件安装在本体上通过传动杆与前框架内环连接,两个框架的联动通过安装在前后内环上的传动杆实现。总体结构布局如图所示。图位标器总体结构示意图.体式保形位标器主要结构及其说明红外探测系统包括红外光学系统调制盘红外探测器三部分，如图.所示，这种光学系统结构是种折叠反射式的小视。

5、自转轴相对惯性空间方位稳定的特性。因此，进动的角速度吐只与进动电流有关。换句话说，外力矩消失时，即进动电流为零，陀螺就会停止进动。陀螺旋转原理为了使导引头的测量坐标系不受弹体振动的影响。在空间保持稳定，必须使陀螺转子高速旋转，这样就可以利用陀螺的定轴性来实现导引头坐标系在空间的稳定。陀螺旋转系统由陀螺和四个旋转线圈形成的同步电机以及陀螺旋转电路组成。它具有两个功能是启动陀螺转子，供给陀螺转子电磁功率，保证陀螺转子旋转二是起稳速作用，在受到各种干扰作用下，能使陀螺转速保持在定范围内。椭圆形永久磁铁是陀螺转子的重要组成部分，可绕其轴旋转。陀螺转子的启动是由于它的永久磁铁的磁场和旋转线圈所产生的磁场相互作用的结果。永久磁铁和四个径向旋转线圈构成个类似于同步电机的陀螺电机。如图.所示。图.永久磁铁与旋转磁场的配置当磁铁在位置时。

6、的磁场与永久磁铁的磁场相互作用，永久磁铁所受的力和力矩的大小随时间周期性变化，但方向不变。在磁铁旋转的个周期内，陀螺受至进动线圈产生磁场和永久磁铁磁场的作用力矩，根据右手定则，陀螺会向个方向进动。进动的方向由正弦信号的初相位决定。永久磁铁在转动力矩的作用下，引起陀螺进动。如进动电流为目标位置误差电流，则陀螺的进动会使导引头光学系统的光轴始终对准目标方向，实现对目标的持续跟踪。陀螺电机的确定由前面对陀螺的分析可知，本陀螺受到外力矩作用不是很大，现选择陀螺电机相关特性如下品牌高速无刷陀螺电机产品类型永磁同步电动机型号极数极额定功率额定电压额定转速产品认证.轴的设计及校核轴的强度校核进行轴的强度校核时，应根据轴的具体受载及应力情况采取相应的计算方法，并恰当地选取其许用应力。对本轴来说主要承受扭矩，应该按照扭转强度计算，且在选。

7、线圈等。此处的陀螺是种内框架式三自由度陀螺。如图.所示，杯形转子安装在陀螺仪框架上的两个滚珠轴承上，永久磁铁和光学系统组件牢固地紧压在杯形转子上，机械锁则靠螺纹联接在杯形转子的后沿，它们都随着陀螺转予起旋转。陀螺机械装置是系统的执行元件，利用陀螺的定轴性使陀螺转子轴稳定地指向目标，同时利用陀螺的进动性来搜索和跟踪目标。在位标器壳体上的线圈组件有调制线圈旋转线圈基准线圈迸动线圈各四个，电锁线圈三个。其中，调制线圈起控制开关作用，根据测得陀螺转子实际上是永久磁铁的位置，依次给旋转线圈通电旋转线圈用来产生旋转磁场，与陀螺转子上的永久磁铁相互作用，驱动陀螺转予旋转基准线圈产生基准信号，其频率与陀螺转子转速相同，相位可作为目标误差信号坐标变换和陀螺迸动控制的相位基准进动线圈分为两组，是误差信号输出电流的负载，产生的磁场与永久磁铁。

8、小体积和重量，在光学系统中还有块起折叠光路作用的平面反射镜。平面反射镜通过支撑玻璃与镜筒相连接。另外还要满足框架角俯角方位。先将前框架材料采用金属压环，最前面设计成半径为的圆弧状。具体结构详见零件图。第章结论在确定了题目后，就拟定了设计方案，确定体式保形位标器结构要实现的功能，需要完成的任务，考虑到本位标器设计的特殊性等的要求。在明确这些以后，就开始总体设计。通过几个月的毕业设计，综合运用机械设计课程和其它必修程理论和实际知识，掌握机械设计的般规律，树立正确的设计思想培养分析和解决实际问题的能力学会从要实现的功能要求出发，合理选择或设计机构的类型，制定设计方案，正确计算零件的工作能力，确定它的尺寸形状及材料，并考虑制造工艺使用维护经济和安全等问题，培养设计能力学习运用标准规范手册图册和查阅有关资料等，培养机械设计的技能。

9、互作用产生迸动力矩，使陀螺转子向跟踪目标的方向进动电锁线圈产生的电锁信号反映了陀螺转子轴的方位，其作用是保持陀螺转子轴与弹轴始终保持致。根据保形红外头罩需要测试的性能参数，提出实验平台的总体设计，着重讲解了本文主要研究的部分即目标检测与控制系统的详细结构组成，并解释了各组成部分完成的功能，最后简单介绍了位标器的结构及各组成部分的功能。第章体式保形位标器主要零部件设计.陀螺的设计首先从三自由度机械陀螺的基本特性入手，分析了陀螺旋转原理和进动原理。现了陀螺旋转与进动控制的电路以及辅助电路，如基准信号主轴位置检测电路。陀螺基本理论课题中的陀螺装置是具有相位修正作用的三自由度陀螺。三自由度机械陀螺原理结构如图.所示。其基本特性是定轴性和进动性图.三自由度陀螺原理结构示意图定轴性是基于刚体运动的动量守恒定律，具有抵抗干扰力矩，保。

10、冷却都直接影响了主轴组件的工作性能。常用的有滚动轴承和滑动轴承。滚动轴承摩擦阻力小，可以预紧，润滑维护简单，能在定的转速范围和载荷变动范围下稳定地工作。滚动轴承有专业化工厂生产，选购维修方便，被广泛采用。与滑动轴承相比，滚动轴承的噪声大，滚动体的数目有限，刚度是变化的，抗震性略差，但总体来说在可能的条件下，应尽量使用滚动轴承，特别是大多数立式主轴和主轴在套筒内能够做轴向移动的主轴。这时用滚动轴承可以用润滑脂润滑，以避免漏油。滚动轴承根据滚动体的结构分为球轴承圆柱滚子轴承圆锥滚子轴承三大类。综上考虑本文采用滚动轴承.前框架的设计及校核前框架用金属压环与弹体连在起，其作用是与主反射镜配合校正光学系统的球差并作导引头的密封。伞形光栏限制目标之外的杂散光线入射。主反射镜是球面镜，它和永久磁铁起套装在镜筒上。为使位标器结构紧凑以。

11、让我明白了毕业设计确实是充满快乐的。知识就是力量。由于本毕业设计参考的资料较少，加上本人水平有限，在设计的过程中存在以下几点不足针对前框架的性能参数，如何进行有效的测量，选择合适的方法并进行优化实现。如将探测器更换为或焦平面阵列型探测器，如何防电磁干扰设计和抑制噪声，实现最佳信噪比，提高弱小目标的检测能力如何方便的控制进动信号的幅度和相位，使陀螺转子进动偏转方向准确且在合适的判定条件下，以适当的角速度进动如何更快更好地对各零部件进行更有效的设计校核及优化搜索和跟踪算法，寻找更有效的搜索路线，并能实现更大的搜索视场。致谢在整过的毕业设计过程中，指导老师为我付出了很多，在设计的时候，可以参考的资料较少，许多东西我都不懂，在他的耐心讲解下，我学会了很多有用的东西。他还把实际工作中的经验教给我，使我知道了理论和实际还是相差好远。

12、许用应力时应该选取较小值。砂轮架主轴材料采用，故选取许用应力为。轴的扭转强度条件为扭转切应力单位为轴所受扭矩单位为轴的扭转截面系数单位为轴传递的功率单位为轴的转速单位为计算界面处的直径单位为许用扭转应力单位为由上式可得轴的直径为由上述计算可以得知最小直径为.，考虑到砂轮架的刚度等因素，取主轴的最小直径为。轴的尺寸见零件图。轴刚度校核当量直径当量直径法作近似计算当量直径为.允许挠度.计算主轴前端挠度值载荷单位为公斤.轴两端的跨距单位为厘米.悬伸长度单位为厘米.材料的弹性模数单位为公斤平方厘米.截面惯性矩平方厘米又因为.，，即，由校核可知，主轴刚度符合要求。般存在个使主轴前端挠度最小，即刚性最好的支承跨距。由经验得知，为时，主轴前端挠度最小为，取为。.轴承的选择轴承是轴组件的重要组成部分，它的类型结构配置精度安装调整润滑和。

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