重力梯度儀是實現(xiàn)更高精度、更高分辨率地球重力場模型構(gòu)建的重要設(shè)備,在軍、民領(lǐng)域都有極強現(xiàn)實意義和廣闊應(yīng)用空間。本文以旋轉(zhuǎn)加速度計重力梯度儀中的核心——重力梯度傳感器,為研究對象,嘗試設(shè)計其實驗樣機。論文主要研究內(nèi)容如下:(1)基于重力梯度傳感器測量模型,引入加速度計安裝誤差和主軸回轉(zhuǎn)誤差,構(gòu)建其誤差模型。通過分析誤差模型,明確其中的關(guān)鍵參數(shù)。(2)根據(jù)誤差模型,在預(yù)期精度指標為10 E的條件下,量化出誤差參數(shù)所應(yīng)被限制的數(shù)值范圍。基于機械加工精度指標定義,分析重力梯度傳感器設(shè)計和加工所需的精度指標,并將誤差參數(shù)進行轉(zhuǎn)換和量化,設(shè)計出精度指標。(3)分析實驗樣機在既有條件下搭建的可行性,設(shè)計其整體設(shè)計方案并細化。針對機械結(jié)構(gòu)分系統(tǒng),結(jié)合目標結(jié)構(gòu)使用環(huán)境,利用Solidworks軟件設(shè)計出轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)、磁屏蔽結(jié)構(gòu)和溫度控制結(jié)構(gòu)。(4)根據(jù)實驗樣機目標使用環(huán)境,利用Solidworks和Maxwell軟件,在力學性能、磁屏蔽效能、散熱合理性等方面對設(shè)計的機械結(jié)構(gòu)進行仿真和分析。根據(jù)得到的結(jié)果進行優(yōu)化設(shè)計,得到滿足要求的機械結(jié)構(gòu)。(5)基于所設(shè)計的機械結(jié)構(gòu),根據(jù)實驗樣機應(yīng)搭載的設(shè)備及工作環(huán)境,合理...

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1厄特弗斯扭稱測量原理簡化圖

量的相關(guān)研究，但卻遲遲未見能夠真正走出實驗室進行測試的旋轉(zhuǎn)加速度計重力梯度儀產(chǎn)品。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1國外研究現(xiàn)狀對重力梯度儀的研制最早可以追溯到19世紀90年代左右，被譽為重力梯度測量之父的匈牙利地球物理學家厄特弗斯（Eotvos）基于庫侖扭稱的原理發(fā)明了厄特弗斯扭稱....

圖1.2厄特弗斯扭稱結(jié)構(gòu)示意圖

國防科技大學研究生院碩士學位論文第3頁圖1.2厄特弗斯扭稱結(jié)構(gòu)示意圖雖然厄特弗斯扭稱測量的分辨率可以達到幾個E，但是其對測量的要求比較高，對單個測點的測量通常需要花費幾個小時的時間，還需要根據(jù)不同方位角的測量值對重力梯度的分量進行重新計算，不能滿足動態(tài)測量的需求[14]。厄特弗斯....

圖1.3旋轉(zhuǎn)重力梯度儀（RGG）測量原理及實物圖

國防科技大學研究生院碩士學位論文第4頁轉(zhuǎn)自由度。那么，當轉(zhuǎn)動平臺勻速轉(zhuǎn)動時，振蕩器將受到與其旋轉(zhuǎn)平面上的重力梯度成正比的調(diào)制指數(shù)的激勵，從而獲得重力梯度信號。該設(shè)計方案設(shè)想的應(yīng)用對象是低軌道衛(wèi)星，可用作低軌衛(wèi)星的精確姿態(tài)傳感器和軌道高度計，并可以輔助衛(wèi)星進行導航。之后，美國休斯飛....

圖1.4液浮重力梯度儀（FGG）結(jié)構(gòu)示意圖

國防科技大學研究生院碩士學位論文第5頁圖1.4液浮重力梯度儀（FGG）結(jié)構(gòu)示意圖FGG的基本結(jié)構(gòu)如上圖所示，兩對檢驗質(zhì)量塊通過液浮的方式與外界振動進行隔離，同時利用陀螺穩(wěn)定平臺來抵消載體的擾動加速度，通過力矩反饋器來測量重力梯度對檢驗質(zhì)量塊產(chǎn)生的差動力矩，實現(xiàn)對重力梯度的測量。由....

本文編號：3942069