题目：红外捷联导引头光轴稳定的研究

导引头技术是红外自动寻的战术导弹的关键组成部分，其功能是使导弹快速和精确地跟踪目标。在末制导阶段，导引头的性能对成功拦截目标至关重要，若性能较差将导致导弹脱靶量增大，从而使拦截目标的概率降低。在拦截或攻击目标过程中，导引头光轴的空间指向不仅随目标的运动而变化，而且随导弹自身姿态的改变而变化，需要一个系统来隔离弹体姿态变化对导引头光轴的影响。传统的方法是使用机械速率陀螺稳定平台，以保证导引头的光轴在惯性空间中保持稳定。但是，随着高精度、小型化导引头的发展，传统的光轴稳定技术受到限制，为此本文提出捷联稳定方式来解决导引头光轴稳定问题，捷联稳定方式的惯性器件直接安装在弹体上，通过弹载计算机的计算实现坐标系的转换，达到稳定导引头光轴的目的。 本文主要研究了捷联稳定原理、捷联稳定平台运动特性和捷联稳定算法三大内容。在捷联稳定原理部分，本文详细推导了捷联稳定原理的数学关系，分析了捷联稳定原理的核心思想，作为整个研究的理论基础，同时比较了角速度和角位置两种捷联稳定的种实现方式。对于捷联稳定平台的运动特性，本文在分析横滚/偏摆捷联稳定平台机械运动学特性的基础上，定义了相关坐标系及其相互转换关系，建立了捷联稳定平台的动力学模型，对该稳定平台各部分角速度、内外框的耦合情况和各种扰动力矩的相互关系进行了深入分析，为稳定算法的研究提供了横滚/偏摆机械结构的数学模型。在捷联稳定算法研究方面，本文结合稳定平台的横滚/偏摆机械结构与捷联稳定原理，研究了一种适合该稳定平台的捷联稳定算法，并且针对实际应用中遇到的“横滚”和“过顶”两种特殊情况对算法进行了修正。文章最后结合建立的机械平台数学模型与捷联稳定算法，构建了一个导引头捷联稳定软件仿真系统，对典型弹体扰动进行了软件仿真实验，得到较为满意的结果。