新型熔融石英微半球谐振陀螺关键技术研究

发布时间：2022-08-02 16:27

　　微半球谐振陀螺是一种基于弹性波科里奥利效应的振动陀螺,作为惯性导航系统核心传感器之一,具有重要的军事和民用价值。西方国家严格禁止向我国提供此类技术和产品,所以自主研制是我国发展高性能微半球谐振陀螺的必由之路。高性能微半球谐振陀螺需要具有高转换效率的结构以及良好的可加工性。国内外研制的微半球陀螺谐振结构主要为宏观半球谐振结构小型化而来,电极结构包括径向电极和面外电极两种形式,难以实现兼具上述优点的微半球陀螺的加工。本文提出了一种新型熔融石英微半球谐振陀螺。灵敏度放大结构被设计于壳体的边缘,被用于提升微陀螺的转换效率和灵敏度,面外电极加工工艺简单、电容间隙一致性高。本论文围绕高精度熔融石英微半球谐振陀螺结构设计与制造开展研究,重点解决微半球谐振陀螺的结构设计与优化、加工工艺、微装配等关键技术问题,主要研究工作如下:1.提出了一种基于灵敏度放大结构的新型熔融石英微半球谐振陀螺。设计了采用面外电极的熔融石英微半球谐振陀螺的整体结构,并与当前已有微半球陀螺进行了对比分析;基于拉格朗日法推导了其动力学模型,并对其面外驱动和检测原理、面外驱动效率和检测效率、灵敏度以及标度因数模型进行了分析;介绍了微... 

【文章页数】：150 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1两种主要的新型振动式MEMS陀螺熔融石英材料具有极低的热膨胀系数、热导率和极小的热弹性阻尼，是制造

多晶硅微半球谐振结构

Al2O3微半球谐振结构

【参考文献】：
期刊论文
[1]平台惯导系统中的半球谐振陀螺[J]. 余波,周强,方针,方海斌,简福斌,韩世川.  压电与声光. 2017(04)
[2]激光陀螺及其惯性导航系统[J].   军民两用技术与产品. 2017(11)
[3]惯性导航技术及应用实践[J]. 肖春芳,马轶男,陈为.  环球市场信息导报. 2017(14)
[4]舰艇惯性导航技术应用与展望[J]. 查月.  现代导航. 2017(02)
[5]飞秒激光背部湿刻石英玻璃微通道的研究[J]. 梁德志,王敏,杜晨林,伍晓宇.  激光技术. 2017(02)
[6]飞秒激光切割金属的表面粗糙度[J]. 谭超,孙小燕,银恺,罗志,夏国才,邓旺,周江夏子,段吉安.  中南大学学报(自然科学版). 2015(12)
[7]卫星导航增强技术[J]. 张峻林.  导航定位与授时. 2015(05)
[8]飞秒激光烧蚀石英玻璃微槽截面形状仿真[J]. 吴东江,周思雨,姚龙元,马广义,庄娟.  红外与激光工程. 2015(08)
[9]微机电陀螺的现状与发展趋势[J]. 周鑫,肖定邦,吴学忠.  国防科技. 2015(04)
[10]MEMS惯性技术的发展及应用[J]. 齐广峰,吕军锋.  电子设计工程. 2015(01)

博士论文
[1]干法刻蚀辅助飞秒激光加工技术研究[D]. 刘学青.吉林大学 2017
[2]挑战性环境下卫星导航数据处理关键技术研究[D]. 彭竞.国防科学技术大学 2013

硕士论文
[1]离子束刻蚀辅助飞秒激光加工技术研究[D]. 姚文港.吉林大学 2017
[2]嵌套环式MEMS振动陀螺的频率修调技术研究[D]. 于得川.国防科学技术大学 2016
[3]微型壳体振动陀螺谐振结构加工工艺优化[D]. 石岩.国防科学技术大学 2016
[4]“酒杯状”微壳体振动陀螺结构设计与加工工艺研究[D]. 卢坤.国防科学技术大学 2015
[5]旋转对称结构微型壳体振动陀螺谐振结构加工工艺研究[D]. 李微.国防科学技术大学 2014
[6]MEMS真空封装关键技术研究[D]. 杨俊波.华中科技大学 2005



本文编号：3668855