文献综述
一 文献综述和调研报告
（1）课题研究的意义和价值舰船在海面上航行作业时，由于受风、浪、流、潮等恶劣环境的影响，会不可避免地产生横摇、纵摇、首摇、横荡、纵荡和垂荡六个自由度的运动，这会导致某些重要舰载武器不能正常使用，稳定平台作为一种安放在运动载体上的设备，具有隔离运动载体扰动的功能。船载稳定平台通过实时测量载体姿态变化，控制系统控制平台相对于载体姿态变化的反方向运动，从而隔离扰动，使平台相对惯性坐标系稳定。因为船载稳定平台具有这样的功能，所以使得它无论是在军事领域还是在民用领域都得到了厂泛的应用。在军事领域，舰载导弹的发射、雷达探测、船载卫星以及导弹的制导过程中，稳定平台发挥了重要作用。一方面稳定平台可以为舰载导弹的发射提供稳定的基座，在舰船受海浪摇摆干扰时，使舰载导弹具有稳定的姿态；另一方面稳定平台可以在保证发射台稳定的基础之上改变发射台的姿态角度。雷达或船载卫星在工作时，也经常会受到海上各种干扰，稳定平台可以消除这些干扰，使其按一定的规律运动或始终保持水平、直线、匀速的状态。除了在舰载武器和设备中，稳定平台在机载的光电侦查系统以及陆地上的坦克、装甲战车等武器系统中也都发挥了重要的作用。在民用领域，航海摄影时船体会受到海浪的影响无法保持平衡，给航海拍摄带来了很大的麻烦，此时可以将相机安装在高精度稳定平台上，这样相机就可以隔离掉海浪对船体的影响，从而使相机能够拍摄效果好、质量高的图片和视频。在海上救援工作中，有时面临的是大风大浪这样恶劣的天气情况，稳定平台可以为海防巡逻、海岸稽查等提供相对稳定的工作环境，从而为及时、准确的发现目标提供保障。在海上作业工作中，例如海上深井开采，稳定平台可以为钻井导引头提供稳定的倾斜角度，隔离掉钻井设备在工作时产生的剧烈振动，使海上深井作业的斜井和水平井的开采得到了保证。除了在军用领域和民用领域，稳定平台在运钞车、抢险救灾、消防以及环境监测等各行业中也都有应用。
（2）国内外研究现状稳定平台领城一直是许多机构关心的目标，其涉及的技术领域众多，技术实现难度很大，其中姿态敏感元件对整个系统的性能及成本起着快定性的作用。当前因内外普遍使用2种方式实现稳定平台：1）平台式惯性导就系统。虽然已达到很高的水平，但其造价高，维修费用昂贵，可靠性也相对较差。2）捷联式惯导系统用。采用“数学解新平台”代替稳定的“常平架”平台，便于安装、维修和更换，但由于惯性传感器直接承受载体的振动，冲击和温度波动等恶劣的环境条件，输出会产生严重的动态误差，而且对传统的挠性陀螺来说,使用寿命的降低也是不可忽视的因素。 进入20世纪90年代以来，微机电惯性传感器开始应用于稳定和瞄准领城，它的研制成功把旋转的或非旋转的惯性敏感器从宏观概念向微观世界推进了一大步。微惯性传感器集微机械、微电子、半导体集城电路设计等新技术于一身，微机电惯性传感器具有成本低，体积小、质量轻功耗小。可靠性高易于实现数字化和智能化等优点。
①国外研究现状稳定平台在国外目前被广泛应用于地基、车载、舰载、机载、弹载以及各种航天设备中。早在1936年，就出现了滚珠轴承式的动力陀螺稳定平台，在军舰上用作测距仪的稳定器。20世纪40年代末，为了减少车体振动对行进间火炮射击的影响，在坦克上逐渐开始安装火炮稳定器。自50年代起，双稳定器(即高低、方位稳定器，或纵向、水平稳定器)在坦克中得到了广泛应用。60 年代末，美国研制出结构简单、精度高、成本低的挠性陀螺仪为敏感元件的挠性陀螺稳定平台，它在一些导弹等武器装备上得到了应用。此外，在英、美、俄等国家的主战坦克和导弹海上发射平台等先进武器系统中，基于微惯性传感器的稳定跟踪平台也得到了广泛应用。近年来，随着精密机械、微电子、数字信号处理、伺服驱动等技术的飞速发展，以及微型光纤陀螺仪等精密惯性敏感元件性能指标的不断提高促使陀螺稳定平台技术的研究获得了长足的进展。美国海军采用BEI公司生产的QRS-10型石英音叉陀螺仪，研制出WSC-6型卫星通讯系统中的舰载天线稳定系统。在导弹制导方面，俄罗斯的X-29T、美国的“幼畜”AGM-65、以色列的“突眼”等成像制导导引头中，都采用了陀螺稳定跟踪平台。在机载设备中，陀螺稳定平台在机载光电火控系统及光电侦察平台中也得到了广泛的应用，美、英、法、俄、以色列、南非等国都已研制出多种型号产品装备部队。如以色列的ESP-600C型无人机上搭载的光电侦察平台即采用两轴稳定平台，其方位转动范围为360°*n、 俯仰角为 10°~-10°、最大角速度为50°/s、 最大角加速度为-60°/s2,稳定精度达15mu;rad, 其精度代表了国际先进水平。
②国内研究现状在国内，稳定平台的研制起步较晚，但目前已取得了很大的进展，在人造卫星、导弹、汽车定位、雷达等重大科研国防项目中起到至关重要的作用。 20世纪80年代，我国研制出瞄准具稳定平台，90 年代初，我国一些科研机构展开了陀螺稳定平台的研制。近年来，我国的稳定平台研制也陆续取得了一定的成绩。如:四川压电与声光技术研究所研制出机载监视稳定跟踪平台，转向速度le;10°/s,俯仰角和纵横摇角均为 15°~-15°,水平稳定精度le;0.3°。陕西航天长城科技有限公司生产的舰载两轴稳定平台，X轴运动范围为 45°~-45°，转向速度le;40°/s; Y轴运动范围为 25°~ -25°, 转向速度le;15°/s,平台稳定精度le;1°。截止到目前为止，我国有许多高校、研究所、工厂等都积极参与到稳定平台的研制和生产中来，并且取得了丰硕的成果。
③发展方向稳定平台有着良好的发展前景。未来将被广泛应用在从卫星到潜艇的各种运载体上，涵盖科学、军事、商业等多个领域，应用于监视、导弹制导、目标跟踪、枪炮塔控制、通讯、手持相机和天文望远镜等各个方面。稳定平台将继续向高精度、高可靠性、低成本、小型化，并对陀螺平台误差进行补偿的方向发展。
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