本期文章點(diǎn)評(píng)

■杜宜璋-多環(huán)諧振微機(jī)械陀螺的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

多環(huán)諧振微機(jī)械陀螺具有全對(duì)稱(chēng)特性，有良好的環(huán)境適應(yīng)性。作者基于多環(huán)諧振微機(jī)械陀螺的發(fā)展現(xiàn)狀，詳細(xì)評(píng)述了多環(huán)諧振陀螺的來(lái)源及其結(jié)構(gòu)變化，介紹了兩種新型的全對(duì)稱(chēng)諧振盤(pán)陀螺，分析了圓環(huán)諧振式微機(jī)械陀螺的工藝路線(xiàn)和工藝特點(diǎn)，最后提出多環(huán)諧振陀螺的發(fā)展方向。

■李青松-嵌套環(huán)MEMS陀螺研究綜述

嵌套環(huán)MEMS諧振陀螺是一種基于Coriolis效應(yīng)的振動(dòng)陀螺，是目前最具性能潛力的微陀螺方案之一。作者從敏感結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、品質(zhì)因數(shù)提升、頻率匹配、非線(xiàn)性效應(yīng)與參數(shù)放大、零偏補(bǔ)償?shù)确矫娣治隽饲短篆h(huán)MEMS諧振陀螺的發(fā)展現(xiàn)狀，總結(jié)了嵌套環(huán)MEMS諧振陀螺的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)。

■畢小偉-石英振梁加速度計(jì)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

石英振梁加速度計(jì)是一種基于振梁諧振和力頻特性原理的新型固態(tài)慣性傳感器，已被廣泛應(yīng)用于戰(zhàn)術(shù)武器系統(tǒng)。作者介紹了石英振梁加速度計(jì)的工作原理、技術(shù)特點(diǎn)，詳細(xì)分析了分體式和一體式兩種儀表結(jié)構(gòu)的研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù)，指出石英振梁加速度計(jì)是滿(mǎn)足戰(zhàn)略級(jí)需求最有可能的方案。

■白冰-微型石英音叉諧振陀螺抗沖擊的建模與仿真

微型石英音叉諧振陀螺在沖擊環(huán)境下的可靠性是一項(xiàng)重要指標(biāo)，作者針對(duì)陀螺結(jié)構(gòu)中 “V”字梁在抗沖擊方面的設(shè)計(jì)問(wèn)題，通過(guò)對(duì)微型石英音叉諧振陀螺六個(gè)方向的半正弦沖擊仿真，得到了六個(gè)方向沖擊下陀螺結(jié)構(gòu)的應(yīng)力分布，找到了懸臂梁的厚度下限，對(duì)陀螺的抗振設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。

■李崇-諧振式陀螺全角模式誤差來(lái)源與接口技術(shù)

全角模式是諧振式陀螺的新型接口技術(shù)，具有直接測(cè)量角度、動(dòng)態(tài)范圍大的優(yōu)點(diǎn)。作者從原理出發(fā)分析了全角模式的誤差來(lái)源，從器件設(shè)計(jì)和控制系統(tǒng)兩方面討論了可行的技術(shù)路線(xiàn)，數(shù)值仿真結(jié)果證明了理論分析的正確性，給出了諧振式陀螺的選型和控制系統(tǒng)的建議，具有工程應(yīng)用價(jià)值。

■劉俊-抗高過(guò)載硅微杯型振動(dòng)陀螺結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與仿真

針對(duì)微機(jī)械陀螺結(jié)構(gòu)在大過(guò)載情況下活動(dòng)質(zhì)量塊受影響的問(wèn)題，作者設(shè)計(jì)了一種抗高過(guò)載MEMS杯型振動(dòng)式陀螺結(jié)構(gòu)，結(jié)合四波腹運(yùn)動(dòng)原理對(duì)陀螺結(jié)構(gòu)的工作原理、振動(dòng)特性以及抗高過(guò)載特性進(jìn)行了分析，結(jié)果表明工作模態(tài)頻率匹配性較好，具有優(yōu)良的抗沖擊特性，具有設(shè)計(jì)指導(dǎo)價(jià)值。

■劉傳奇-基于光敏樹(shù)脂分析的3D打印加速度傳感器設(shè)計(jì)

3D打印是一種新型的微型傳感器加工技術(shù)，作者采用光敏樹(shù)脂光固化立體成型技術(shù)和絲網(wǎng)印刷導(dǎo)電碳漿技術(shù)，設(shè)計(jì)了一種3D打印壓阻式加速度傳感器結(jié)構(gòu)，對(duì)光敏樹(shù)脂不同工藝參數(shù)下的熱學(xué)與機(jī)械性能進(jìn)行分析和測(cè)試，獲得了碳漿應(yīng)變計(jì)結(jié)構(gòu)的靈敏度系數(shù)，具有一定工程應(yīng)用價(jià)值。

■李恩甫-基于時(shí)間測(cè)量的加速度敏感方法

時(shí)間單位是目前測(cè)量精度最高的一個(gè)基本單位，將加速度測(cè)量轉(zhuǎn)化為時(shí)間測(cè)量是實(shí)現(xiàn)加速度高精度檢測(cè)的有效途徑。作者介紹了基于時(shí)間測(cè)量的加速度敏感原理和研究進(jìn)展，進(jìn)行了基于時(shí)間測(cè)量加速度計(jì)精度的定性和定量分析，指出精度極限與時(shí)間分辨率成正比，具有一定工程應(yīng)用價(jià)值。

■尚思瑤-壓阻式加速度傳感器封裝應(yīng)力隔離結(jié)構(gòu)分析

封裝應(yīng)力隔離結(jié)構(gòu)是消減壓阻式加速度傳感器溫度漂移的重要手段之一，作者以傳統(tǒng)雙橋敏感結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)，分析了封裝應(yīng)力隔離結(jié)構(gòu)的引入效果及其對(duì)傳感器測(cè)試特性的影響，結(jié)果表明封裝應(yīng)力隔離結(jié)構(gòu)可有效降低外部干擾應(yīng)力影響，同時(shí)也會(huì)改變傳感器動(dòng)態(tài)特性，具有一定理論指導(dǎo)價(jià)值。

■韓超-石英諧振加速度傳感器芯片設(shè)計(jì)與仿真

微裝配工藝影響石英諧振加速度計(jì)的性能，作者提出一種全石英整體式諧振加速度計(jì)芯片結(jié)構(gòu)及其加工工藝的新思路，通過(guò)微杠桿結(jié)構(gòu)來(lái)增大傳感器的靈敏度，并通過(guò)應(yīng)力分配梁使石英音叉兩根振梁上的內(nèi)應(yīng)力均勻一致，對(duì)新型全石英高精度諧振加速度計(jì)的研究具有指導(dǎo)意義。

■李博洋-MEMS加速度計(jì)的封裝建模與粘膠優(yōu)化

降低由封裝過(guò)程引入的溫度漂移量是MEMS加速度計(jì)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，作者以玻璃-硅-玻璃梳齒加速度計(jì)的完整封裝結(jié)構(gòu)為研究對(duì)象，對(duì)5種粘膠方式進(jìn)行熱應(yīng)力變形仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果表明遠(yuǎn)三點(diǎn)粘膠方法相比全面粘膠技術(shù)性能提升了2.5倍，對(duì)MEMS加速度計(jì)的封裝具有工程參考意義。

■畢小偉-一種分體式石英振梁加速度計(jì)的研制

加速度計(jì)是導(dǎo)航制導(dǎo)系統(tǒng)的重要元件，作者介紹了一種基于振梁諧振和力頻特性原理的分體式石英振梁加速度計(jì)，給出了加速度計(jì)結(jié)構(gòu)模型、振梁結(jié)構(gòu)及加工工藝、雙門(mén)振蕩器串聯(lián)諧振電路方案，加速度計(jì)的測(cè)試結(jié)果表明雙振梁推挽差分輸出有效改善了零偏穩(wěn)定性，具有較大工程意義。

■李村-雙端固支石英振梁力頻系數(shù)與熱彈性品質(zhì)因數(shù)分析

雙端固支石英振梁的力頻系數(shù)和品質(zhì)因數(shù)對(duì)諧振式石英傳感器靈敏度和分辨率具有重要的影響，作者發(fā)現(xiàn)了石英振梁的力頻系數(shù)與熱彈性品質(zhì)因數(shù)之間的矛盾關(guān)系，給出了兩者的理論模型與仿真計(jì)算方法，建立了力頻系數(shù)-熱彈性品質(zhì)因數(shù)的目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，具有理論參考價(jià)值。

■王帥民-梳狀電容式微加速度計(jì)溫度性能優(yōu)化

零偏溫度漂移是影響高精度MEMS加速度計(jì)整體性能的關(guān)鍵指標(biāo)，作者詳細(xì)分析了影響加速度計(jì)零偏溫度系數(shù)的三種主要因素，提出伺服電路溫度性能測(cè)試篩選方法，設(shè)計(jì)了全硅表頭結(jié)構(gòu)并優(yōu)化了傳感器封裝粘接方式。結(jié)果表明加速度計(jì)溫度性能得到了明顯改善，具有一定工程應(yīng)用價(jià)值。

■樊龍江-自適應(yīng)UKF在北斗定位算法中的應(yīng)用

針對(duì)EKF算法、UKF算法在北斗解算過(guò)程中的問(wèn)題，作者提出了一種自適應(yīng)UKF算法。該算法利用觀(guān)測(cè)殘差信息構(gòu)建了自適應(yīng)漸消矩陣，消除了量測(cè)噪聲異常帶來(lái)的影響，提高了濾波精度。與EKF算法和UKF算法相比，自適應(yīng)UKF算法在定位精度和對(duì)系統(tǒng)噪聲魯棒性方面都有所提高。

■李保國(guó)-平流層飛艇升降階段BPNN慣性導(dǎo)航算法

針對(duì)平流層飛艇航行時(shí)間長(zhǎng)、地面覆蓋范圍廣、相對(duì)衛(wèi)星的成本低的特點(diǎn)，作者設(shè)計(jì)了一種改進(jìn)的BPNN慣性導(dǎo)航算法，用于補(bǔ)償在飛艇上升和下降階段慣性導(dǎo)航的位置誤差和速度誤差。仿真和車(chē)載試驗(yàn)結(jié)果表明，在GPS失效期內(nèi)，位置誤差和速度誤差相比純慣性導(dǎo)航降低了85%。

■袁鵬-艦載捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)的航行中快速在線(xiàn)標(biāo)定

為實(shí)現(xiàn)艦載捷聯(lián)慣導(dǎo)系統(tǒng)在航行中快速標(biāo)定的新需求，本文提出了一種快速在線(xiàn)標(biāo)定方法。通過(guò)對(duì)Kalman濾波模型降維，設(shè)計(jì)了一種標(biāo)定路徑，該標(biāo)定路徑可由慣導(dǎo)系統(tǒng)中的雙軸旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。仿真結(jié)果表明，該方法能夠在1800s內(nèi)快速、準(zhǔn)確地估計(jì)出15個(gè)誤差量，具有工程實(shí)踐價(jià)值。