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2003年惯性仪表与元件学术交流会

召开年：2003
召开地：辽宁丹东
出版时间： 2003-08-01

主办单位：中国惯性技术学会;中国宇航学会

会议文集：2003年惯性仪表与元件学术交流会论文集

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1.微机械陀螺的测试与建模
- 富立;吴维
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文采用时间序列分析理论、利用实测的数据,标定了某型微机械陀螺仪的标度因数K;并通过一系列分析与辨识,建立了该陀螺的随机漂移模型;并且讨论了外界因数对该陀螺的随机漂移模型的影响.最终,建立了一种适用于卡尔曼滤波器的微机械陀螺仪的漂移模型.
2.微机械陀螺研制进展
- 陈志勇;张嵘;周斌;郭美凤
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文介绍了一种微机械陀螺的研制进展情况和测试结果.振动轮式微机械陀螺如果驱动梁是直梁,则陀螺的驱动轴具有非线性振动特性.以弯曲梁取代直梁,可以很好地减弱这种非线性.微机械陀螺的驱动采用了两个闭环,以锁相环使陀螺达到谐振状态,以幅度闭环使陀螺振幅恒定.测试结果表明,这种微机械陀螺在大气压下工作时,噪声达到了30°/h,偏置稳定性达到了70°/h.
3.微机械姿态测量单元及在船用卫星电视接收天线姿态稳定中的应用
- 郭美凤;高钟毓;张嵘;陈志勇
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文着重介绍了一套微机械姿态测量单元(MAMU)样机的组成、系统模型及Kalman滤波算法的实现.静态和动态测试结果表明,MAMU样机的姿态稳定精度<1°,已能够满足舰船上的应用要求,并已成功应用于船用卫星电视接收天线姿态稳定系统中.由于微机械测量器件的采用,系统具有体积小、成本低、性能可靠的优点,因而具有广阔的市场前景.
4.'叉指式'硅微加速度计研究
- 孙洪强;谢海龙;王岩
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文讨论了一种"叉指式"微机械加速度计,介绍了这种微敏感结构的特点和工作原理,分析了几个重要性能参数.通过有限元分析和计算可知,结构改进后,灵敏度得到提高.
5.'三明治式'硅微加速度计工程化研究
- 何胜;赵采凡;王巍;朱红生
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：国内硅微加速度计的研究在实验室状态下取得了很大进展,但是在产品一致性、长期稳定性问题及工程实用化方面存在一系列问题,不能达到工程应用的要求.针对这一问题,本文讨论了"三明治式"静电力反馈闭环硅微加速度计工程样机的研制.测试结果表明:研制的硅微加速度计在长期稳定性、一致性和应用环境的适应性等方面有大的突破,接近实用的工程样机,进一步深入的工程化工作正在展开.
6.低精度小型惯性组合在微小卫星上的应用研究
- 刘一薇
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：近几年来微小卫星发展迅速,其重量、成本是在微小卫星的设计中重点考虑的因素.通常高精度的陀螺、加速度表重量大,价格昂贵,所以在世界范围的微小卫星都很少使用MIMU.本文采用神经网络方法对数据进行融合处理,在微小卫星系统中结合GPS、磁强计等组合应用,充分利用低精度的加速度计和速率陀螺短期稳定性高,价格低廉的优点,回避它们零偏较大,长期稳定性差的缺点,可以使卫星具有完全自方式导航、抗干扰能力强、具有机动和大角度捕获能力.
7.光纤陀螺双四位置寻北方法研究
- 陈水华;杨清生;李永兵
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文对四位置寻北系统的误差进行了分析,提出《双四位置》寻北.并选用光纤陀螺作为双四位置寻北的角速度测量,发挥光纤陀螺的特点,拓宽应用领域.
8.硅微惯性器件研制的现况和一些问题的探讨
- 范正翥;陈平
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文首先就硅微加速度计、微机械陀螺及MEMS惯性测量组合的研制现状作了一系统的分析.然后对国内研制硅微惯性器件的几个问题(硅基片、惯性器件的性能和尺寸的关系、惯性器件的基片级检测及新型硅微惯性器件)进行了详细的分析说明.最后指出硅微惯性器件肯定是下一低成本惯性器件的发展方向,优先发展硅微加速度计,同时在适当时候开展硅微陀螺的研制.
9.激光陀螺抖动装置的设计与实验
- 王轲;谢天怀;苏域
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文对机械抖动偏频激光陀螺的偏频原理进行了分析,建立了抖动机构的力学模型,给出了抖动机构的测试方法和实验数据.实验表明,该抖动机构可以满足使用要求.
10.捷联惯导系统晃动基座初始对准研究
- 杨大烨;张乐;彭智宏;陈效真;谢天怀
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文针对惯导系统载体(如导弹、飞机、轮船),由于阵风等原因存在低频晃动的情况进行SINS晃动基座初始对准研究.作者提出了一种两位置晃动对准方案,应用PWCS理论进行了可行性分析,并采用Kalman滤波技术实现了该方案.编制了仿真软件和试验应用软件,在仿真结果正确的基础上在双轴转台上进行了试验.两位置静对准试验对准精度为20角秒,双轴摇摆和断续式双轴摇摆两位置晃动对准试验的对准精度达到30角秒.实现了捷联惯导系统快速(12分钟左右)、高精度(30角秒)自对准功能.
11.具有强大潜在生命力的微小型惯性器件
- 陈效真;王巍;任德民;王燕林
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文对微小型惯性器件从应用市场和国内外的研发应用两方面具体说明了其具有强大潜在生命力.就其应用市场情况而言,它在军事智能制导、智能化运输系统、海洋开发、高大建筑动态变形测量、医用硅微惯性技术及其它方面都得到了广泛应用.并指出不久MEMS和MOEMS技术将以第四代惯性器件的技术和强大潜在生命力占领和取代整个国防中低性能惯导系统市场.
12.平台调平回路H<,∞>控制设计
- 魏宗康;夏刚;石祯耀;徐强
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：平台调平回路需要在对准精度和对准时间之间采取折衷,本文利用H<,∞>控制理论,研究了平台调平回路控制器的设计.通过计算机仿真,验证了控制器的正确性.
13.平台自主式定向方案研究
- 魏宗康;夏刚;高桂杰
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：平台自主定向是导弹机动发射的关键技术之一,本文分析了平台罗经的稳定性.根据两个位置,可以实现平台的自标定和自补偿.通过试验,验证了平台自主定向方案的正确性.
14.陀螺马达轴承载荷精确高效的测控技术
- 杨学智;易维坤
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：滚珠轴承陀螺马达轴承予载的精确测控技术是至今国内外惯性仪表行业尚未得到完美解决的技术难题.通过测量滚珠轴承和马达轴系的刚度来测量匕轴承的予载是业内人士公认最佳途径.通过我们努力找到了影响马达和轴承刚度测量不准确的因素及克服方法,研制成动相关的成套设备.轴承载荷精确测量手段的解决为批量生产滚珠轴承陀螺马达轴承予载提供精确高效的测控手段.
15.微固态惯性器件的研究与发展
- 王巍;何胜
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：微固态惯性器件是采用MEMS技术研制和开发的惯性仪表及其组成的系统,自二十世纪八十年代诞生以来,得到了迅速的发展和广泛应用,产生了显著的社会和经济效益.该技术已引起了世界各国科学院、产业部门和政府部门的高度重视,已被列入各发达国的高技术发展规划.我国已将它纳入国家"十五"科技发展计划和八六三高科技计划.本文总结微固态惯性器件在国内外的产生、发展及现状,探讨其发展规律特点,结合我国技术现状提出了今后五年以内,该项技术在我国的发展目标及具体的技术途径.
16.微型惯测组合设计及其关键技术
- 王巍;何胜
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：随着MEMS惯性仪表技术的迅猛发展,微型惯测组合在发达国家的已经得到广泛的应用,取得了广泛军事价值和社会经济效益.目前国内部分高校和研究所已经进行了一些研究工作,取得了一定的进展.本文总结了我们的"十五"前半期工作,提出了发展我国的微型惯测结合系统技术的技术途径,结合工程应用需求阐述了需要突破哪些关键技术,结合国内各单位的特长,倡导各单位间的相互合作、优势互补.发展微型固态化惯性仪表系统技术及其产业.
17.一种利用加速度计输出标定惯性平台陀螺漂移的方法
- 齐建宇;李华滨
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文给出了利用加速度计输出标定惯性平台陀螺漂移的方法.该方法的优点是不仅可以得到陀螺漂移系数,而且可以评估加速度计的误差.
18.一种卫星用高可靠性的惯性敏感器——正十二面体安装方案简介
- 吴光裕
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文介绍了一种卫星用高可靠性的惯性敏感器——六个陀螺的输入轴按正十二面体安装的惯性姿态敏感器.任意三个陀螺工作,均能给出卫星的三轴姿态信息,从面在单个陀螺平均寿命一定的条件下,大大提高了惯性敏感器的可靠性.目前用该方案已设计、加工、调试出实用的惯性敏感器,并通过了各项地面试验,适用于高精度、长寿命的三轴稳定卫星.文章阐述了该方案的优点及结构设计的巧妙方案.
19.微机械加工技术
- 孙洪强;邱飞燕
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：阐述了MEMS系统的几种重要的微机械加工技术,体硅微机械加工技术、表面微机械加工技术、LIGA技术、微机械封装技术,并分析了它们的工艺特点.文中对微机械表征和测试技术也做了相应的描述.针对工艺和设计相互关系问题,本文也谈了自己的看法.
20.微机械梳齿式加速度计结构设计的系统考虑
- 刘云峰;董景新
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文以梳齿式微机械加速度计为例,概括性地阐述了电容式微加速度敏感表头的设计思路及方法.提出系统设计的思想,归纳了结构设计中的主要制约因素,并分析了现有技术条件下电容式微机械加速度计的性能潜力.
21.INS/GPS/CNS组合导航系统水平通道鲁棒稳定性分析
- 郭刚;魏宗康;高桂杰
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：由于INS的两个水平通道具有舒拉摆的特性,所以在长航时精确导航中通常采用各种组合导航,比如INS/GPS、INS/CNS以及INS/GPS/CNS.本文主要针对INS/GPS组合导航的两个水平通道,研究了动基座鲁棒控制器的设计及其稳定性.并给出各种组合导航系统水平通道速度、姿态角的稳态误差.
22.MIMU/GPS组合导航系统软硬件设计技术
- 黄丽斌;周百令;单茂华
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：为满足MIMU/GPS组合导航系统的小型化、低功耗、低成本等条件,以TI公司TMS320VC5402型DSP器件为核心,设计了一种多处理器结构的嵌入式导航计算机系统.
23.单稳定轴自寻北航向系统
- 袁秀红;黄辉;李朝阳
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：为适应陆地导航系统不依赖于任何外界参考的完全自主式的作战需要,航天所研发出了可快速自主确定北向、实时指示车辆航向角的单稳定轴自寻北航向系统.本文便对它的主要技术指标、使用要求、工作流程及工作原理作了详细的介绍,并进行了此系统的寻北和航向保持试验,结果表明此系统是目前最简单、成本最低的惯性导航系统.同时它快速的寻北能力也可为某些火炮或机动雷达提供方位基准.
24.电极表面粗糙度对MEMS平行板电容器的影响
- 郭等柱
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：采用静电驱动和电容法检测是MEMS哥氏振动陀螺仪的发展趋势.设计中常用到平行板电容器模型.当电极间距较大时将电极表面视为理想平面是完全可行的;但是,当电极间距小至μm尺度时,就有必要考虑电极表面粗糙度的影响.本文通过分析和实例指出,通常的金属薄膜电极在纳米尺度上是相当粗糙的.进而建立模型,通过理论分析指出,电极表面粗糙度可以引起两极之间静电势和静电场的空间波动,增大两极板间的平均电势和平均电场,产生附加电容、附加静电能和附加静电力,也有可能产生附加漏电流.本文的初步结果对MEMS陀螺仪的设计和相关工艺技术的选择有可能提供参考.
25.对谐振轮式微硅陀螺的结构分析与检测
- 李增新;崔燕;李海强
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文分析了谐振轮式微硅陀螺的结构,并对提高微硅陀螺的灵敏度进行了研究,发现选择一个完全轴对称的谐振结构是设计高性能微陀螺的关键技术之一,针对该特点,对微硅陀螺的检测技术进行了分析,以实现高灵敏度的检测.
26.光纤陀螺在航天器控制系统中的应用研究
- 刘付成;李春雨
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文介绍了航天器控制系统的一般组成,针对光纤陀螺在姿控系统应用技术展开讨论,特别是光纤陀螺和星敏感器组合姿态确定问题.本文最后给出了光纤陀螺仪应用于卫星控制系统需考虑的问题,特别是空间环境的适应性问题,对光纤陀螺应用于航天器控制系统有一定的参考作用.
27.硅MEMS惯性传感器研究和开发
- 杨拥军;徐爱东;郑锋;徐永青;何洪涛;卞玉民;吝海锋;吕树海;罗蓉;邹学锋
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：介绍了中国电子科技集团公司第十三研究所在MEMS惯性传感器方面的研究和开发情况.主要有已定型的±501g MEMS电子表容力平衡加速度传感器,即将定型±70g二维MEMS电容力平衡加速度传感器,准备定型的±2g,±10g高分辨率MEMS电容力平衡加速度传感器,已经得到初步应用的单、双轴MEMS热对流加速度传感器,研发中的MEMS振动陀螺仪和高g MEMS加速度传感器等.
28.硅基MEMS加工技术
- 郝一龙;张大成;李婷
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文结合MEMS技术的发展历史,概括了当今硅基MEMS加工技术的发展方向.指出表面牺牲层技术和体硅加工技术是硅基MEMS加工技术的两条发展主线;表面牺牲层技术向多层、集成化方向发展;体硅工艺主要表现为键合与深刻蚀技术的组合,追求大质量块和低应力,以及三维加工.SOI技术是新一代的体硅工艺发展方向;标准化加工是MEMS研究的重要手段.
29.硅基叉指式电容加速度计标准化工艺制造
- 阮勇;张大成
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：叉指式电容加速度计是一种实用化的MEMS惯性器件,其快速发展更是受到近几年的实际需求的牵动.在MEMS加速度和陀螺等惯性器件的研制过程中,其加工方法以硅基为例主要分为体硅(Bulk Silcon)和表面硅(Surface Silicon)两种主流加工形式,体硅工艺具有工艺简单、高灵敏度、低温度漂移、低功耗、可靠性高,可以进一步和标准IC电路集成的优点.
30.石英音叉陀螺结构优化设计
- 邢朝洋;徐贤琳;何胜
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：石英音叉陀螺是一种小型固态惯性器件,具有体积小、结构简单、可靠性高、成本低等特点.近年来得到了迅速的发展.本文详细讨论了有限元分析方法在石英音叉陀螺结构优化中的应用,设计中采用了双音叉结构,通过优化结构参数,使音叉激励模态和检测模态达到谐振,为仪表结构设计提供了可靠的理论分析依据.目前该结构已进入工艺实现阶段.
31.石英振梁式加速度计研究
- 何胜;王巍;邢朝洋
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：石英振梁加速度计(RBA)技术自出现以来就一直是惯导仪表的一个重要发展方向.它直接输出频率信号,不必经A/D转换,直接进入导航计算机,防止引入速度增量误差.另外它在价格、功耗、重量上的优点激发了人们对它的持续研究和开发,以一种重要的惯性导航加速度计发展成熟起来,近年来,我国在石英振梁式加速度计领域的研制取得了较大进展,本文旨在概述石英振梁加速度计的现状及阐述我们设计的一种高g石英振梁式加速度计.
32.四个双自由度陀螺捷联惯导系统冗余设计研究
- 云奔
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：针对四个双自由度陀螺捷联惯导冗余系统,本文提出相应系统最优配置,数据处理,并提出两种混合冗余系统故障编排方案(工作冗余+N中取K系统和N中取K+冷贮备系统),并进行了可靠性研究和计算,另外还分析了转换开关的影响.经计算这两种混合方案结合了N中取K系统与冷贮备系统的特点,其可靠度介于后二者之间,系统性能也较冷贮备系统有一定提高.
33.图像法微涡流力矩测量技术的研究
- 王博亮;徐志强;刘建梅
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文介绍了图像法涡流力矩测量系统的组成、原理、误差分析.该方法解决了惯性器件中轴承的微涡流力矩的测量问题,满足了型号精度要求.
34.陀螺测斜仪的研究
- 任建新;王博;任思聪
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：陀螺测斜仪是测井技术的关键设备.提出一种电磁补偿挠性支承的结构方案,保证了陀螺仪的高精度.通过对其漂移进行补偿的计算机数据处理使方位测量精度大为提高.
- 陀螺测斜仪;
- 电磁补偿挠性支承;
35.音叉式陀螺仪谐振频率的计算
- 施芹;王寿荣;周百令;裘安萍
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：本文运用刚度等效理论,推导出了音叉式陀螺仪敏感模态谐振频率的计算公式,并借助有限元分析软件验证该公式的正确性,最后分析了几何参数对谐振频率的影响.
36.用于MEMS的选择性电铸技术研究
- 单光宝;刘佑宝;陈福山;李兴凯
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：介绍了一种新的MEMS器件敏感芯片的制备技术——选择性电铸技术.该技术以金为检测电极,某种金属作为牺牲层,用正胶作为电铸胎膜,在牺牲层上经过数次电铸形成MEMS器件敏感芯片的各组成部分.最终腐蚀掉牺牲层后便得到了所需的敏感芯片.本文以微机械陀螺仪敏感芯片的制备为例,详细介绍了选择性电铸技术的工艺流程,并对该技术的应用前景进行了展望.
37.预载电压对力平衡式微硅加速度计性能的影响
- 李疆;董景新;刘云峰;吴天准
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：在实验中发现,力平衡式加速度计的施力电压变化范围和传统计算中的并不相同.为研究预载电压对加速度计性能指标的影响,重新推导了力发生器的传递函数和静电负刚度等参数的表达式.对参数的分析显示,预载电压直接影响了加速度计的标度因数、量程和分辨率,但是不影响非线性度.在综合各种影响的基础上,提出了根据不同应用的要求选取预载电压的方法,并进行了实验验证.
38.自主捷联式动机座长时间航向解算系统的研究
- 褚小青
- 《2003年惯性仪表与元件学术交流会》 | 2003年
摘要：针对船舰上需长时间随时提供航向姿态基准的要求,采用了捷联惯性测量系统,同时为实现目标还要研制设计一套能提供精度较高的航向基准系统.本文对其工作原理作了简要概括.对其中的陀螺仪随机漂移误差、加速度计随机漂移误差、量化误差及寻北误差进行了详细探讨分析.最后还通过实例测量了三轴姿态角速率来说明捷联惯性测量系统的功效.