虚拟专辑

史有志 , 冯仁剑 , 李晓婷

2025, 45(3):78-84. DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2025.03.07

[摘要](323) [HTML](144) [PDF 3.16 M](864)

摘要:
为提升石英挠性加速度计静态模型的辨识精度，提出基于粒子群优化-反向传播（Particle Swarm Optimization-Back Propagation， PSO-BP）神经网络的静态模型辨识方法。通过PSO改进BP神经网络易陷入局部最优的缺陷，根据加速度计的输入和输出维度完成神经网络模型构建，利用PSO的全局搜索能力实现BP神经网络初始权重的优化。利用精密离心机开展实验，对该方法的应用效果进行验证，结果表明：与基于BP神经网络的石英挠性加速度计静态模型辨识方法相比，基于PSO-BP神经网络的石英挠性加速度计静态模型辨识方法具有更优的非线性系数解析能力，辨识均方误差M_MSE（Mean Squared Error， MSE）降低2个数量级，为推动高精度机载惯性导航系统发展提供了技术支撑。

2 基于ANSYS的离心复合校准装置桁架结构分析

秦朝俊 , 刘静雅

2023(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2023.02.12

[摘要](719) [HTML](245) [PDF 3.30 M](836)

摘要:
在离心复合校准装置极限载荷工况下，为确定桁架强度满足离心复合校准应用需求，对桁架结构进行有限元分析和试验验证。利用ANSYS有限元分析软件，设计仿真过程，完成对该种离心转臂式桁架结构，从结构组成、模型建立、网格划分、载荷约束设置等程序描述整个分析过程。通过分析结果云图，确定桁架受力结果符合机械结构要求。经线加速度计校准试验测试对结构分析结果进行验证，结果表明：桁架的结构强度满足使用要求，变形量与实测值接近，结构分析结果与实际应用测试值相符合，分析结果可靠。此桁架分析过程和验证方式可为类似桁架分析提供参考。

3 高灵敏度低频光学加速度计的设计

李瑞君 , 雷英俊 , 范光照

2023(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2023.02.06

[摘要](986) [HTML](309) [PDF 5.64 M](1163)

摘要:
在结构健康监测、地震监测和航空航天等领域，需要准确测量频率低于10 Hz和振幅小于1 mm的低频微振动，对应的加速度在mg ~ μg量级。现有商用加速度计的灵敏度多低于0.5 V/g，无法满足要求，故开展了高灵敏度低频光学加速度计的研究。基于加速度计的测量原理，通过理论建模确定了低频加速度计设计相关的技术要求，采用簧片和柔性铰链作为弹性元件，搭配使用单质量块和多质量块，构建了一维、二维和三维弹性机构；基于像散、激光三角法和激光自准直等高精度光学传感原理，设计了高灵敏度的光学传感系统；最终完成了一维、二维和三维低频光学加速度计的设计，并通过实验验证了所设计加速度计的性能，其灵敏度均优于9 V/g，分辨力均优于1 mg，可以用于低频微振动的测量。

4 单轴摆式加速度计输出异常的故障分析

党静 , 余臻 , 刘宇

2023(5). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2023.05.13

[摘要](713) [HTML](251) [PDF 10.34 M](1237)

摘要:
针对某型单轴摆式加速度计在使用过程中出现的电压输出异常典型故障问题进行理论分析，利用故障树综合性分析方法，层层追踪分析，表达出输出电压出现异常故障内在联系，直观指出单元故障与整体故障之间的逻辑关系，切实归纳总结了工程运用中实际遇到的单轴摆式加速度计输出电压异常故障问题。而后对故障原因进行精确细致定位，提出振荡器电路中的D4二极管正极金丝断裂为此型号加速度计故障根本原因，融入电路金丝断裂机理分析法，并通过试验测试与改进措施方式验证了此故障分析的准确性，一定程度上提升了加速度计可靠性。研究成果可以为加速度计可靠性使用提供一定参考。

5 MEMS惯性传感器现状与发展趋势

卞玉民，胡英杰，李博，徐淑静，杨拥军

2019, 39(4). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.04.06

[摘要](1181) [HTML](240) [PDF 1.97 M](1204)

摘要:
自上世纪90年代以来，针对MEMS惯性器件的研究也越来越多，MEMS惯性传感器开始得到了广泛的商业应用.本文对部分MEMS惯性传感器国内外的新近研究成果进行了分类与归纳，分别对MEMS加速度计、MEMS陀螺仪和微惯性测量组合以及惯性微系统进行了研究与分析，对MEMS惯性传感器发展趋势进行了初步推断，认为未来MEMS惯性传感器的发展主要有四个方向：高精度，以满足日益精细化、智能化的应用需求；微型化，以实现便携、分布式应用要求；高集成度，以完成多种功能高密度组合；适应性强，以适应复杂应用环境，拓宽应用范围。

6 单轴测试转台控制系统设计

任海燕，金挺，董青华

2019, 39(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.02.07

[摘要](951) [HTML](118) [PDF 1.77 M](996)

摘要:
以单轴测试转台系统为研究对象，依据系统功能和性能的技术指标要求，确定系统的总体控制方案，并进行关键元部件的选配，建立相关的数学模型；同时针对系统动态测试要求，采用频域特性法对系统进行校正，设计PID控制器。经过MATLAB仿真，证明了控制算法的有效性，同时通过在实际工程中的调试，系统位置定位精度不低于±2″，速率准确度及平稳性不低于5×10-3，工作频带10 Hz且幅值误差小于±10%，使系统满足指标要求，达到预期的控制效果。

7 分立标定中捷联惯导标定参数间的关联性影响

赵雪米，张蕾，李四海

2019, 39(3). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2019.03.06

[摘要](1103) [HTML](127) [PDF 1.12 M](987)

摘要:
光学捷联惯导误差随时间积累，分立式标定作为一种误差补偿技术,是提高惯导精度的必要手段。惯导标定参数主要有标度因数、安装偏角、零偏三个,文章在阐述IMU标定原理的基础上，推导了标定过程中参数误差的传播途径，理论分析了标定参数之间的关联性影响，得到以下结果：零偏重复性误差对标度因数和安装偏角的标定无影响;标度因数非线性和重复性误差对安装偏角和零偏的标定无影响;零偏稳定性误差对标定因数和安装偏角的标定有影响;陀螺的角度随机游走对陀螺三个标定参数均有影响;加速度计的随机噪声对加速度计的三个标定参数均有影响; 陀螺的标度因数不对称性对陀螺的安装偏角和零偏的标定有影响;安装偏角重复性误差对陀螺的零偏标定有影响而对标度因数标度无影响，对加速度计的标度因数和零偏的标定无影响。结论对于惯导系统性能评估、误差分配和器件设备选型具有重要意义。

8 加速度计标度因数的测量不确定度研究

于亚云，熊磊

2018, 38(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2018.02.11

[摘要](964) [HTML](143) [PDF 2.59 M](859)

摘要:
为解决生产过程中加速度计标度因数重复测试结果总有10-5 mA/g量级误差问题，对加速度计进行重力场静态翻滚四点法试验，利用加速度计测试系统的原理，对标度因数进行测试和计算，通过研究标度因数的测量不确定度，找到了影响加速度计标度因数的测量误差来源。

9 高精度低冲击加速度校准装置研究

孙浩琳，张大治

2021(2). DOI: 10.11823/j.issn.1674-5795.2021.02.26

[摘要](802) [HTML](99) [PDF 2.41 M](1033)

摘要:
研究建立了基于ISO国际标准的碰撞式高精度低冲击加速度校准装置，在冲击加速度峰值20~10000 m/s2，冲击脉宽0.5~10 ms范围内实现产生半正弦波形的冲击加速度传感器的高精度校准。本文介绍了校准装置的构成和工作原理，通过与冲击加速度国家基准的比对，结果表明本装置可实现0.5%（k=2）的冲击加速度校准不确定度。本装置提升了我国冲击加速度校准装置的准确度，满足航空航天、交通运输、汽车工业等领域广泛存在的对冲击加速度计的高精度校准需求。

10 基于三轴转台的惯测组合最优标定方法研究

马知瑶，周一览

2020, 40(3). DOI: doi:10.11823∕j.issn.1674-5795.2020.03.03

[摘要](1124) [HTML](146) [PDF 1.67 M](932)

摘要:
三轴转台是惯性测量单元模型系数标定的核心设备，其综合指向误差会对标定测试造成影响，降低了惯性测量单元的应用精度。面向实际应用，基于黑箱分析方法进行了仿真分析和数据挖掘，研究了综合指向误差造成的测试误差规律，并据此编排了基于UOT形式三轴转台的惯性测量组合最优分立式标定方法。该方法通过24个位置和5个初始状态下的6次转动测试，在尽可能减少标定时间的基础上最大程度抑制了标定误差，标定精度显著优于传统标定方法，具有重要的工程应用价值。