题目：高精度光纤陀螺捷联系统硬件优化设计及关键技术研究

国内中精度（0.1°/h）光纤陀螺已经具备工程化能力，高精度（0.01°/h）光纤陀螺部分指标也已经满足工程化要求。高精度光纤陀螺捷联惯导系统的实现主要依赖于惯性器件精度的提高和系统能否最大限度地发挥惯性器件的精度。本文深入开展了改善陀螺工作环境和基于现有惯性器件条件下提高系统精度的研究工作。在对高精度光纤陀螺和石英挠性加速度计特性进行研究的基础上，以系统精度为主线，分析影响系统精度的主要误差源，提出高精度光纤陀螺捷联惯导系统硬件优化设计方案，主要对系统热设计、高精度加速度计数字读出电路、接口电路及导航计算机等几项关键技术进行了深入研究，并进行优化设计，制作了工程样机。 论文主要开展了以下工作： 一、高精度光纤陀螺捷联惯导系统硬件优化设计研究：分析高精度光纤陀螺捷联惯导误差源，研究温度、加速度计数字读出电路、接口电路及导航计算机对导航系统影响，根据系统指标要求，提出系统硬件实现方案。 二、光纤陀螺捷联惯导系统热模型技术研究：将计算流体动力学理论分析方法与光纤陀螺捷联惯导系统热分析相结合，建立高精度光纤陀螺捷联惯导系统热模型，设置边界条件，进行实验验证，理论指导系统方案的热设计。 三、对光纤捷联惯导系统进行热设计并研制温控系统：对光纤陀螺捷联惯导进行瞬态与稳态温度场仿真分析，研究热不对称性以及隔热措施对温度场的影响并对系统进行优化设计。为达到系统指标要求，设计并实现了基于DSP的全数字温度控制系统。 四、设计并实现高精度加速度计数字读出电路：提出采用24位∑△型A/D转换器实现高精度、高分辨率数字读出电路方案，分析温度对读出电路性能影响，针对温漂大的问题提出增加温度自适应补偿环节，大大消除由温度引起的零位漂移。 五、设计并实现高精度接口电路及组合导航计算机：针对大机动、大过载、高速运行的应用背景，理论推导并仿真分析数据采集过程中时间延迟及时钟同步对导航计算精度的影响，提出增加时钟同步自适应补偿环节的解决方案。对高速导航计算机可靠性问题关键技术——自恢复技术进行研究，设计了导航计算机自恢复系统。提出高精度、高速、组合导航计算机设计方案，实现样机。 六、研制高精度光纤陀螺捷联惯导系统样机，并进行测试：实现高精度光纤陀螺捷联惯导系统工程样机，进行系统静基座对准和导航试验，纯惯性导航定位精度1.4海里/小时。