运动平台上光电设备配备可见光电视、红外热像仪等多种成像方式获取目标 图像信息，又因为其高机动性、高时效性以及高经济性等优点，被广泛应用于海 上救援、环境测绘、森林检测和军事侦察等民用或者军事领域。成像质量是衡量 光电设备性能的最重要的指标之一。随着科学技术的不断发展，限制成像质量最 主要的因素不再是光学系统或者电子系统，而是光电设备工作环境中的振动。振 动分为线振动和角振动，其中角振动对成像质量的影响远远大于线振动。在理想 情况下只要减振系统的弹性中心和光电设备的质心重合就能够保证线振动和角 振动之间的解耦。实际应用中受到光电设备形状、质量分布和安装空间等限制， 总是存在偏心的情况，实际减振系统总是存在振动耦合。因此，分析质心偏移对 减振系统动力学特性以及耦合程度的影响对减振系统的设计具有一定的指导意 义。 首先，分析讨论了角振动的来源和成因，指出外界环境的直接角振动激励和 线振动经过减振系统的耦合都会导致光电设备产生角振动响应。针对于减振系统 线振动和角振动的耦合，建立光电设备六自由度减振系统模型，定义弹性坐标系 和质心坐标系，根据两个坐标系之间的位置和姿态关系对减振系统的耦合特性进 行了分析讨论。结果表明光电设备质心和减振系统弹性中心不重合导致了线振动 和角振动之间的耦合，光电设备在质心坐标系下的惯性积导致了角振动之间的耦 合，线振动之间不存在耦合。 其次，建立二自由度减振系统模型，分别推导得到了单方向质心偏移和惯性 积对于耦合系统模态频率和模态振型的数学关系。结果表示随质心偏移量或者惯 性积的增加，耦合系统低阶频率减小而高阶频率增加，解耦度下降。然后，针对 两种不同的减振器布局方式，对六自由度减振系统的质心在一个方向偏移、两个 方向偏移和三个方向都偏移分别进行了仿真计算，并得到频率和解耦度变化的曲 线图和云图，表明质心偏移对系统频率和解耦度的影响和系统弹性半径成负相关， 弹性半径越大的方向的频率和解耦度越不容易改变。 最后，针对不同偏心情况的光电设备减振系统，分别给出了线振动激励和角 振动激励下光电设备的线振动响应和角振动响应。针对线振动激励，为减小耦合 产生的角振动响应，综合给出相应的减振措施。其一是调整设备质心位置，如增 加配重块或者调整设备工装结构；其二是调整减振系统弹性中心位置，如调整减 振器的安装位置或者刚度参数。针对角振动激励，可以通过调整减振器的安装位 置、刚度参数或者改变设备工装结构得到合适的角振动谐振频率，以减小设备的 角振动响应。