一种惯性传感器地面模拟仿真测试系统技术方案

本申请涉及惯性传感器模拟仿真技术领域，具体而言，涉及一种惯性传感器地面模拟仿真测试系统，包括模拟质量块、模拟电极笼以及高精度调节台，其中：模拟质量块设置在模拟电极笼内部的中心；模拟电极笼设置在高精度调节台上；模拟电极笼的前端设置有测量电路、顶端设置有真空装置，后端设置有测角装置。本申请可实现惯性传感器检验质量的地面稳定悬浮，用于地面性能仿真测试及科学实验地面模拟，为惯性传感器在轨可靠运行提供地面测试依据，也可用于各类惯性传感器相关的测试实验。于各类惯性传感器相关的测试实验。于各类惯性传感器相关的测试实验。

【技术实现步骤摘要】
一种惯性传感器地面模拟仿真测试系统


[0001]本申请涉及惯性传感器模拟仿真
，具体而言，涉及一种惯性传感器地面模拟仿真测试系统。

技术介绍

[0002]惯性传感器采用差分电容检测及静电反馈控制的方法，是一种空间探测用的高精度位移测量设备，测量精度可达pm量级，可以为高精度宇宙探测平台提供无拖曳飞行的惯性参考基准，也可以在引力波探测过程中，为激光干涉仪提供稳定的测量基础，变换测控方式后，还可以对低频微弱加速度进行测量，因此，其在引力波探测、卫星无拖曳飞行、科学卫星微重力水平测试、高精度空间科学实验等领域有重要的应用前景。
[0003]为了确保惯性传感器在轨能够稳定运行，同时性能指标达到设计预期，需要在地面状态下对惯性传感器的各项性能做尽可能详尽的测试。然而，为了达到较高的测量精度，惯性传感器的检验质量块质量需要达到kg级，电极间距达到mm级。如果直接采用传统的高压悬浮测量方法，其地面悬浮电压将达到5万伏以上，这显然是不现实的，而如果采用落塔测试的方法，高速下落的kg级的检验质量和毫米级的活动间隙，将对电极笼产生很大的冲击，导致设备损坏，因此，传统的地面测试手段均无法实现对惯性传感器性能的直接测试。如果能够采用仿真模拟装置，实现地面状态下惯性传感器的高压悬浮，将能够较为全面地对惯性传感器测量及控制方式、激光干涉测量方法、残余电荷影响等提供全物理仿真模拟的可能。

技术实现思路

[0004]本申请的主要目的在于提供一种惯性传感器地面模拟仿真测试系统，对惯性传感器进行全物理仿真，大幅减小在轨功能和性能测试不全面造成的风险，实现惯性传感器地面性能的测试。
[0005]为了实现上述目的，本申请提供了一种惯性传感器地面模拟仿真测试系统，包括模拟质量块、模拟电极笼以及高精度调节台，其中：模拟质量块设置在模拟电极笼内部的中心；模拟电极笼设置在高精度调节台上；模拟电极笼的前端设置有测量电路、顶端设置有真空装置，后端设置有测角装置。
[0006]进一步的，模拟质量块的材质为工程塑料，表面镀有金属材料。
[0007]进一步的，模拟电极笼为立方体结构，包括六个面，每两个面之间设置有限位结构，每个面上均设置有电极。
[0008]进一步的，测量电路与模拟电极笼每个面上的电极连接，用于探测其差值的变化。
[0009]进一步的，测量电路还与反馈控制电路连接。
[0010]进一步的，高精度调节台的中间设置有高精度驱动转轴。
[0011]进一步的，测角装置包括激光干涉测角仪和台体测角反射镜，其中：台体测角反射镜固定在高精度调节台上，位于模拟电极笼的后端；激光干涉测角仪通过转轴反馈控制器
与高精度驱动转轴连接。
[0012]进一步的，反馈控制电路具有两种控制模式，包括高压控制模式和惯性测量模式。
[0013]本专利技术提供的一种惯性传感器地面模拟仿真测试系统，具有以下有益效果：
[0014]本申请可实现惯性传感器检验质量的地面稳定悬浮，用于地面性能仿真测试及科学实验地面模拟，为惯性传感器在轨可靠运行提供地面测试依据，也可用于各类惯性传感器相关的测试实验。
附图说明
[0015]构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，使得本申请的其它特征、目的和优点变得更明显。本申请的示意性实施例附图及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0016]图1是根据本申请实施例惯性传感器地面模拟仿真测试系统的结构示意图；
[0017]图2是根据本申请实施例惯性传感器地面模拟仿真测试系统的模拟电极笼的X轴电极板布局图；
[0018]图3是根据本申请实施例惯性传感器地面模拟仿真测试系统的模拟电极笼的Y轴电极板布局图；
[0019]图4是根据本申请实施例惯性传感器地面模拟仿真测试系统的模拟电极笼的Z轴电极板布局图；
[0020]图5是根据本申请实施例惯性传感器地面模拟仿真测试系统的模拟电极笼的反馈控制电路在Z轴方向的控制图；
[0021]图中：1
‑
模拟质量块、2
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模拟电极笼、3
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限位结构、4
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电极、5
‑
真空装置、6
‑
测量电路、7
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反馈控制电路、8
‑
激光干涉测角仪、9
‑
台体测角反射镜、10
‑
转轴反馈控制器、11
‑
高精度调节台、12
‑
高精度驱动转轴。
具体实施方式
[0022]为了使本
的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
[0023]需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0024]在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装
置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0025]并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。
[0026]另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
[0027]需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
[0028]如图1所示，本申请提供了一种惯性传感器地面模拟仿真测试系统，包括模拟质量块1、模拟电极笼2以及高精度调节台11，其中：模拟质量块1设置在模拟电极笼2内部的中心；模拟电极笼2设置在高精度调节台11上；模拟电极笼2的前端设置有测量电路6、顶端设置有真空装置5，后端设置有测角装置。
[0029]具体的，本申请实施例提供的惯性传感器地面模拟仿真测试系统主要用于对惯性传感器水平轴向的功能及性本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种惯性传感器地面模拟仿真测试系统，其特征在于，包括模拟质量块、模拟电极笼以及高精度调节台，其中：所述模拟质量块设置在所述模拟电极笼内部的中心；所述模拟电极笼设置在所述高精度调节台上；所述模拟电极笼的前端设置有测量电路、顶端设置有真空装置，后端设置有测角装置。2.如权利要求1所述的惯性传感器地面模拟仿真测试系统，其特征在于，所述模拟质量块的材质为工程塑料，表面镀有金属材料。3.如权利要求1所述的惯性传感器地面模拟仿真测试系统，其特征在于，所述模拟电极笼为立方体结构，包括六个面，每两个面之间设置有限位结构，每个面上均设置有电极。4.如权利要求3所述的惯性传感器地面模拟仿真测试系统，其特征在于，所述测量电路与所述模拟电极笼每个面上的...

【专利技术属性】
技术研发人员：敏健，秦晓刚，雷军刚，王佐磊，李云鹏，席东学，陶文泽，徐恒通，杨世佳，魏永强，王富刚，
申请(专利权)人：兰州空间技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：