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随着对惯性导航精度要求的提高，单纯的提高惯性元件（特别是陀螺）的精度很难满足使用要求。现在往往通过旋转调制技术，自动地补偿惯性器件的固有误差，在现有惯性器件性能水平的条件下，能有效地提高惯性导航系统的精度。旋转式惯性导航系统中的转位机构能够在一个转动周期内让惯性元件的常值漂移对导航所产生的误差自动抵消，被广泛地应用到当前的激光陀螺惯性导航系统中。在旋转式激光惯性导航系统的设计中，转位机构的设计、校验和优化往往是被忽略的过程，而转位机构又是关乎旋转式惯性导航系统导航精度重要的一部分。 本文从工程应用的整体出发，围绕旋转式激光惯性导航系统的转位机构对一些技术问题、相关建模仿真以及优化算法进行了探讨和实现:介绍了旋转式激光惯性导航系统及其原理和国内外研究现状;实现了旋转式激光惯性导航系统的转位机构的部件选型、三维模型建立和仿真验证;利用相关工具ANSYS等软件对设计的转位机构进行力学分析和模态分析，验证选型的合理性;根据实际尺寸和边界条件创建了三维拓扑优化模型，采用拓扑优化设计中的变密度法，获得了转位机构的优化模型，使结构的重量、体积、转动惯量和固有频率等达到最优，也就是达到了设计优化的目标。该结果较好地反映了工程实际情况。