● 摘要
机载惯性稳定平台的研制是电力线路安全飞机巡检系统的一项关键技术。遥感载荷安装在稳定平台上可以隔离飞机的机身振动，与此同时，通过POS信号对平台的姿态进行调整实现对电力线路的密切跟踪，平台的跟踪和稳定精度直接影响着载荷成像的清晰度与分辨率。
机载惯性稳定平台为机电一体化的产品，由机械和电子系统有机集成。惯性稳定平台的机械结构性能直接影响着平台系统的稳定及跟踪精度，平台需要在满足轻量化要求的前提下具有高精度、高稳定性以及高可靠性。因此需要合理设计平台机械结构、精确分析平台机械性能，并在此基础上开展机电联合调试。
本文在总结国内外惯性稳定平台已有研究成果的基础上设计了稳定平台的框架结构、伺服结构和轴系结构以及其它辅助结构；运用有限元软件对平台的机械性能进行了仿真分析，在分析过程中将轴承等效为具有一定刚度的斜向弹簧，基于Hertz接触理论，分析了轴承预紧对轴承等效接触刚度的影响，通过实验对分析结果进行了验证。本文还对平台进行了部分动力学分析，建立了平台的数学模型、分析了框架间的耦合力矩、机电联合仿真了平台对外界干扰的响应。
本文提出了一种将角接触球轴承等效为斜向弹簧进行轴系模态仿真的方法，分析了轴承预紧力对轴系模态的影响，并将轴系过盈配合等效为轴承预紧来分析轴承过盈对轴系模态的影响，该方法为轴系结构的模态分析提供了有益参考。
本文研究的平台目前处于飞行试验阶段，平台工作状态良好，表明本文设计的惯性稳定平台取得了初步成功。