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申请/专利权人：兰州空间技术物理研究所

摘要：本申请涉及测量技术领域，具体而言，涉及一种加速度计捕获范围的地面静态标定方法，利用地面稳定的重力加速度，通过精密水平倾角调整位移台在一定角度范围内调整静电悬浮加速度计水平敏感轴相对重力加速度的夹角，获得一个稳定的重力分量作为加速度计水平敏感轴的输入加速度信号，同时获得加速度计电容位移检测输出信号及控制输出信号与输入加速度信号的关系，从而分析评价静电悬浮加速度计的捕获范围。本申请解决了静电悬浮加速度计关键性能参数发射前在地面的标定问题，可用于确认静电悬浮加速度计是否满足设计指标，适应空间输入加速度条件，实现在轨捕获稳定控制正常工作。

主权项：1.一种加速度计捕获范围的地面静态标定方法，用于评价静电悬浮加速度计的捕获范围指标，其特征在于，利用地面稳定的重力加速度，通过精密水平倾角调整位移台在一定角度范围内调整静电悬浮加速度计水平敏感轴相对重力加速度的夹角，获得一个稳定的重力分量作为加速度计水平敏感轴的输入加速度信号，同时获得加速度计电容位移检测输出信号及控制输出信号与输入加速度信号的关系，从而分析评价静电悬浮加速度计的捕获范围，包括如下步骤：步骤1：利用重力分量方法标定可控量程和标度因数；步骤1.1：将加速度计对准安装在正交两轴精密水平调整实验台上；步骤1.2：利用高压静电驱动方法克服重力影响实现检验质量在垂直轴向上的稳定悬浮；步骤1.3：通过调整实验台的倾斜角度进而调整水平轴向上的重力分量输入加速度实现两个水平轴的稳定悬浮；步骤1.4：在加速度计的最大可控输出范围±Vcmax内按照设定的步长△θ调整实验台的倾斜角度，得到一组由重力分量gθ提供的相对输入加速度和加速度计控制输出数据；步骤1.5：利用最小二乘法拟合得到相对输入加速度与加速度计控制输出的比率关系获得标度因数K1，同时得到加速度计的可控量程±am；步骤2：利用重力分量方法使加速度计沿其中一个轴向输出饱和，检验质量失控；步骤2.1：通过调整实验台的倾斜角度，利用重力分量方法给静电悬浮加速度计提供超出可控量程的输入加速度信号，使加速度计其中一水平敏感轴某一方向控制输出饱和；步骤2.2：将检验质量块靠在限位位置处，对应的加速度计电容位移检测输出也从“零”点附近跳变到饱和；步骤3：逐步回调减小重力分量输入加速度，直至检验质量实现捕获控制；步骤3.1：回调实验台，逐步减小由重力分量给加速度计的输入加速度信号直至检验质量块重新捕获控制到电极中心；步骤3.2：加速度计电容位移检测输出从饱和点恢复到“零”附近，控制输出脱离饱和状态，得到此时的控制Vca1和重力分量对应的输入加速度aina1；步骤4：沿同一方向继续调整重力分量输入加速度，使加速度计在另一个轴向上输出饱和，检验质量失控；步骤5：再次逐步回调减小重力分量输入加速度，直至检验质量实现捕获控制，得到检验质量块在另一方向再次捕获控制时加速度计的控制输出对应Vca2，重力分量对应的输入加速度aina2；步骤6：分析数据是否满足正常捕获控制过程的姿态要求，分析数据包括静电悬浮加速度计饱和失控后状态以及捕获过程的电容位移检测数据和控制数据；步骤7：分析计算加速度计的捕获范围，通过加速度计在同一轴向两端分别实现捕获控制时的相对重量分量输入加速度，计算捕获范围：∣aina2-aina1∣2，还可以由两端的捕获时的控制电压与标度因数，计算捕获范围：K1*∣Vca2-Vca1∣2。

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