光纤陀螺/硅加速度计惯性测量装置试验结果

根据天基反导弹合同(SDI 合同),采用光纤陀螺和小型微细加工的单晶硅加速度计两种新技术研制出一种轻重量的小型惯性测量装置(IMU)。本文介绍了这两种新型惯性仪表的工作原理。这两种仪表使 IMU 具有高灵敏度、宽频带、低噪声、轻重量和快速反应等特点,适合于 SDI、军用和商业等多方面的应用。采用三个微型光纤陀螺(FOG)和三个硅加速度计组成的一个可供飞行的 IMU试验模型已经研制成功。这个试验模型在实验室内进行了静态和动态试验,试验数据较好地满足了性能要求。本文预测了下阶段的工作:进一步小型化,并将其推广到导弹和飞机的罗盘/姿态与航向基准系统(AHRS)等多方面的应用。

张衡地动仪工作原理新探讨

张衡地动仪是我国古代科技的光辉典范,因早已失传,一百多年来国内外争相复原,已达40多种版本,但尚未达到原有水平。为此,探讨了它的工作原理,明确了它的性能要求,提出了倒立摆方案,开展了模拟陇西地震试验。结果表明,新方案已能实现对东汉陇西地震的敏感,并产生触发吐丸等系列动作。理论分析和实验表明,历史上的张衡地动仪是真实存在的,怀疑甚至否定中国古代科技光辉的论断都是站不住脚的。

加速度计漫谈

中国有本古书叫(古今注)。书中写道:"黄帝与燮尤战于琢鹿之野、燮尤作大雾,兵士皆迷,于是做指南车以示四方,遂擒燮尤。"在另一本古书《黄帝内传》中也写道:"玄女为帝制司南车当其前,记里鼓车其右。"它们描述的都是发生在五千年前中国的一场空前规模的战争,双方采用了一切可能的手段,包括研制新式武器和器械,以争取战争的胜利。指南车(司南车)、记里鼓车是中国古代劳动人民的伟大创造。据考证,它们发明的年代实际比黄帝时代要晚得多,由于年代久远,它们早已失传了。

利用深度反应离子蚀刻技术制造的摆式振荡陀螺加速度计

利用深度反应离子蚀刻(DRIE)和硅片结合技术制造了一种硅摆式振荡陀螺加速度计(POGA)。到目前为止摆式积分陀螺加速度计(PIGA)是最灵敏的加速度计中基本的一种，POGA是对它的一种微机械形式的模拟。陀螺加速度计的工作原理是利用感应的陀螺力矩再平衡敏感加速度的摆质量。加速度计由三个独立的层装配成最终的仪表。顶层由一个氧化薄片和一个支撑薄片结合而成，构成一对硅-氧薄片，其中的氧化层形成机械部件和支撑层间的电气绝缘。中间层是一个双框架扭转支撑硅结构，被下面的驱动／敏感层所支撑。微机械POGA按陀螺加速度计的原理工作，其分辨率优于1毫克(原文如此，似为1mg之误)，开环的动态量程超过1g，闭环的动态量程大约12mg。