中文摘要：

转动惯量是卫星、运载火箭、载人飞船等航天器及各类火箭弹、导弹必需的测量项目。在太空开发战略和现代战争精确打击战术需求下，转动惯量高精度测量显得尤为迫切。对于大型弹箭、航天器等被测体，测量过程中的摩擦阻力和空气阻力是测量误差的主要来源。本项目提出了一种新的转动惯量测量原理，新原理突破现有测量原理中"测振动周期算转动惯量"的一贯模式，利用光学编码器获取复摆的"转角-时间"曲线，该曲线蕴涵着包括转动惯量和各种阻力在内的丰富信息，通过建立正确的运动模型及利用"相平面法"，可从曲线中提取到摆脱各种阻力影响的高精度测量结果。它能够既考虑到摩擦力矩和空气阻力的影响，又无须对它们进行事先估算或测量，解决了大型、重型或有翼、舵、太阳电池帆板等结构摩擦阻力或空气阻力不可忽视场合的问题。经实验验证，本项目可达到万分之五的测量精度。本项目是将刚体动力学、相平面法、系统辨识等知识和思路综合起来解决测量技术难题的一个成功尝试。