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公开(公告)号：CN103075930B
公开(公告)日：2014-09-24
申请号：CN201210573065.6
申请日：2012-12-25
申请人： 中北大学
摘要： 本发明涉及高速旋转弹体炮口初始姿态测量技术，具体是一种基于三轴MEMS加速度计和两个非正交布阵MEMS陀螺仪的高速旋转弹体炮口初始姿态测量方法，解决了高旋弹体轴向高过载、大角速度的高精度测量问题。一种适用于高速旋转弹体炮口初始姿态的测量方法，包括如下步骤：建立火炮发射坐标系为参考坐标系，弹体在炮筒内的发射点设为参考坐标系的原点，炮筒置于参考坐标系的XnOYn平面内；建立弹体坐标系，其中弹心设为弹体坐标系的原点，轴沿弹体轴向方向；则弹体从发射到炮口整个过程中，弹体的偏航角为零、俯仰角不变。本发明设计合理，利用两个高精度、小量程的陀螺仪解决了弹体弹轴角速率测量时量程与精度矛盾的测量难题。
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公开(公告)号：CN102928621B
公开(公告)日：2014-06-18
申请号：CN201210402139.X
申请日：2012-10-22
申请人： 中北大学
IPC分类号： G01P15/00
摘要： 本发明涉及传感器封装技术，具体是一种高量程加速度传感器封装中的平面互连结构及方法。本发明解决了现有传感器封装技术易导致传感器在恶劣应用环境中失效的问题。一种高量程加速度传感器封装中的平面互连结构包括U形匹配电路板、矩形传感器芯片、矩形封装管壳、以及矩形基板；U形匹配电路板的下表面、矩形传感器芯片的下表面均与矩形基板的上表面贴附固定；U形匹配电路板的下表面与矩形基板的上表面之间、矩形传感器芯片的下表面与矩形基板的上表面之间均灌注有贴片胶层；矩形传感器芯片的外侧壁与U形匹配电路板的内侧壁贴附固定。本发明适用于各种传感器的封装，尤其适用于高量程加速度传感器的封装。
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公开(公告)号：CN102536207B
公开(公告)日：2014-03-26
申请号：CN201110454317.9
申请日：2011-12-30
申请人： 中北大学
IPC分类号： E21B47/022
摘要： 本发明涉及陀螺测斜仪姿态提取技术，具体是一种适用于小角度井斜角测量的陀螺测斜仪姿态测量解算方法。本发明解决了现有陀螺测斜仪在小井斜角测量时因姿态提取方法导致方位角和横滚角测量精度差的问题。适用于小角度井斜角测量的陀螺测斜仪姿态测量解算方法，该方法是采用如下步骤实现的：1）组成陀螺测斜仪；2）求取姿态变换矩阵；3）提取俯仰角；4）若俯仰角是小角度井斜角，解算出横滚角；5）若俯仰角是大角度井斜角，则按大井斜状态完成解算。本发明所述的适用于小角度井斜角测量的陀螺测斜仪姿态测量解算方法彻底解决了现有陀螺测斜仪在小井斜角测量时因姿态提取方法导致方位角和横滚角测量精度差的问题。
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公开(公告)号：CN102608912B
公开(公告)日：2013-09-18
申请号：CN201210078220.7
申请日：2012-03-23
申请人： 中北大学
摘要： 本发明涉及惯性导航控制技术，具体是一种主动式半捷联惯性测量装置驱动系统的精确控制方法。本发明解决了目前尚无一种能够有效提高主动式半捷联惯性测量装置驱动系统的控制品质的方法的问题。主动式半捷联惯性测量装置驱动系统的精确控制方法，该方法是采用如下步骤实现的：a.采用大量程陀螺、小量程陀螺、高速模拟-数字转化采集电路构成转速复合测量-转速误差补偿系统；b.采用两个高精度加速度计构成陀螺g值敏感性补偿系统；c.采用逐次逼近PID整定方法对驱动系统的PID控制器进行参数整定；d.采用伺服电机与高精度编码器构成高动态响应驱动电机执行系统。本发明适用于高转速、小体积飞行器的姿态、轨迹测量。
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公开(公告)号：CN102539815B
公开(公告)日：2013-08-28
申请号：CN201210040496.6
申请日：2012-02-22
申请人： 中北大学
IPC分类号： G01P3/44
摘要： 本发明涉及仿生角速度传感器，具体是一种基于蜜蜂平衡棒的仿生三维角速度传感器。本发明解决了现有仿生角速度传感器体积大、检测维数单一、不便集成的问题。基于蜜蜂平衡棒的仿生三维角速度传感器，包括由有机玻璃制成且上下底面为等腰三角形的三棱柱支架，三棱柱支架边长相等的两侧面上均粘结有平衡棒结构；平衡棒结构包括空心框体、位于水平方向上的两个检测梁、以及位于垂直方向上的两个前宽后窄的驱动梁；在两个驱动梁上靠近空心框体的部分均依次生长有压电膜层和Si3N4绝缘层；两个检测梁上均固定有阻值为2-3kΩ的P型压阻条。本发明所述的三维角速度传感器体积小、功耗低，实现了三维角速度的检测，可广泛适用于三维角速度的检测。
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公开(公告)号：CN103063870A
公开(公告)日：2013-04-24
申请号：CN201210575706.1
申请日：2012-12-25
申请人： 中北大学
IPC分类号： G01P7/00
摘要： 本发明涉及常规弹药炮口初始速度测量技术，具体是一种基于两加速度计倾斜配置的弹体炮口初始速度测量方法，解决了现有的弹体炮口初始速度测量方法存在的测量结果误差大等问题。一种弹体炮口初始速度测量方法，包括如下步骤：（Ⅰ）建立弹体直角坐标系O-XbYb，其中弹心设为弹体直角坐标系的原点，OXb轴沿弹体轴线方向；（Ⅱ）采用两加速度计Ay、Ad和相应的电子线路组成弹体炮口初始速度测量系统，安装方式如下：加速度计Ay安装在OYb轴、且其敏感方向与OYb轴一致；加速度计Ad安装在ODb轴、且其敏感方向与ODb轴一致，所述ODb轴在XbOYb平面内、且与OYb轴的夹角为θ角；所述θ角大小由加速度计Ay、Ad的量程及设定的弹体轴向加速度的量程具体确定。本发明设计合理，测量结果准确可靠。
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公开(公告)号：CN102866262A
公开(公告)日：2013-01-09
申请号：CN201210336902.3
申请日：2012-09-13
申请人： 中北大学
IPC分类号： G01P15/12
摘要： 本发明涉及微加速度计，具体为一种阵列式单芯片集成数字微加速度计，解决了现有的加速度传感器体积大，现有的加速度计单元达不到满量程输出、固支梁的根部易断裂、高低量程的加速度计达不到优化配置的技术问题。一种阵列式单芯片集成数字微加速度计，包括单晶硅材料的结构层（2）；所述结构层（2）分为左右两部分，所述结构层（2）右面的上下两部分分别集成有不同量程的第一压阻式加速度计单元（21）和第二压阻式加速度计单元（22）；结构层（2）左面集成有对第一、二压阻式加速度计单元（21、22）的输出信号进行放大滤波处理的CMOS电路。本发明将加速度计阵列单元与信号处理电路集成到一块芯片上，实现了微型化和集成化。
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公开(公告)号：CN102175243B
公开(公告)日：2012-10-17
申请号：CN201110025578.9
申请日：2011-01-24
申请人： 中北大学
IPC分类号： G01C21/16
摘要： 本发明涉及惯性导航测量技术，具体是一种适用于半捷联式惯性测量系统的多重抗高过载装置。本发明解决了目前尚无一种专门用于在大过载下保护半捷联式惯性测量系统不受破坏的装置的问题。一种适用于半捷联式惯性测量系统的多重抗高过载装置包括外筒、内筒、惯性测量单元、质量偏心模块、以及电路板；外筒与内筒之间设有第一轴承和第二轴承；还包括组合缓冲垫模块、对顶半球缓冲模块、以及减震垫阵列。本发明通过采用多级缓冲模块对半捷联式惯性测量系统进行抗过载保护，彻底有效地解决了目前尚无一种专门用于在大过载下保护半捷联式惯性测量系统不受破坏的装置的问题，适用于高速旋转飞行体姿态测量过程中半捷联式惯性测量系统的抗过载保护。
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公开(公告)号：CN102353808B
公开(公告)日：2012-08-15
申请号：CN201110310429.7
申请日：2011-10-14
申请人： 中北大学
IPC分类号： G01P7/00
摘要： 本发明涉及旋转弹姿态测量技术，具体是一种旋转弹三轴角速率测量方法。本发明解决了现有旋转弹姿态测量技术测量精度差、轴向转速测量难、抗过载能力低、以及成本高的问题。旋转弹三轴角速率测量方法，该方法是采用如下步骤实现的：1）在旋转弹的边缘安装主MEMS加速度计；在旋转弹的中心安装辅助MEMS加速度计；2）对哥氏加速度频率信号进行测量并输出，对重力加速度信号进行测量并输出；3）对哥氏加速度频率信号和重力加速度信号进行相位对比、鉴频分析、鉴幅分析；4）得出旋转弹的三轴角速率。本发明有效解决了现有旋转弹姿态测量技术测量精度差、轴向转速测量难、抗过载能力低、以及成本高的问题。
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公开(公告)号：CN102279284B
公开(公告)日：2012-08-15
申请号：CN201110201557.8
申请日：2011-07-19
申请人： 中北大学
摘要： 本发明涉及旋转弹转速测量技术，具体是一种旋转弹横滚角速率测量方法。本发明解决了现有旋转弹转速测量技术测量精度差、安装要求高、无法判断旋转弹正反转、以及成本高的问题。旋转弹横滚角速率测量方法，该方法是采用如下步骤实现的：1）在旋转弹上安装MEMS加速度计；2）由MEMS加速度计对其自身受到的哥氏加速度频率信号进行测量并输出；3）对MEMS加速度计输出的哥氏加速度频率信号进行FFT变换；4）对经过FFT变换的哥氏加速度频率信号进行计算。本发明有效解决了现有旋转弹转速测量技术测量精度差、安装要求高、无法判断旋转弹正反转、以及成本高的问题，适用于旋转弹的轴向转速测量。
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