科创中国
高精度光学加速度计关键技术
发布时间: 2023-09-18
来源: 科技服务团
基本信息
合作方式：
技术转让
成果类型：
发明专利
行业领域：
航空航天技术
成果介绍
高精度加速度计是航空重力场精确测量、大型无人机长航时导航、战略导
弹精确打击等国防应用必不可少的核心惯性器件。
本科技成果在国内光学加速度计精度和可靠性与国际先进水平存在明显代差的挑战下，建立了光机腔式加速度计的多物理场耦合分析模型，揭示了加速度计性能与内在参量的关联机理；发明了计算智能驱动的自由几何光机结构理性设计技术，显著提高了测量精度和动态范围；发明了异构集成电磁力反馈控制技术，兼顾了加速度计带宽和动态特性。
成果亮点
发明了融合内在参量关联模型、自由几何建模和多目标计算智能优化的光机结构理性设计技术，实现了对大自由度空间的参数快速寻优；设计了超灵敏低串扰加速度敏感结构，突破了简单几何的约束，灵敏度较传统结构提升了 1个数量级以上，实现了国际先进的超 100μm/g 加速度转换灵敏度；设计了高集成度的紧凑位移敏感光腔，解决了无显性表达式的光腔响应优化难题，克服了位移敏感光腔结构复杂度和灵敏度的矛盾，实现了皮米级位移的高精度测量。
团队介绍
西北工业大学王小旭团队对计算智能驱动的自由几何光机结构理性设计技术、微光机电加速度计系统异构集成技术做出了突出贡献。曾获国家人力资源和社会保障部博士后创新人才支持计划和中国仪器仪表学会一等奖学金。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”通用航空产业科技服务团 (中国航空学会) 评价时间：2023-10-10
刘准钆
西北工业大学
副教授
综合评价
反馈控制精度是闭环加速度计的关键组成部分,是影响加速度计的带宽、零偏和标度因数稳定性的主要瓶颈。该成果解决了结构+线圈的应力匹配和释放难题，实现了大反馈力和高反馈控制精度，降低了硅基电阻数量级，大幅提升了线圈的导电性能。加速度计的标度因数稳定性得到显著提升，提升幅度达 2 倍以上。促进该型光电加速度计的列装生产，可创造较大的社会效益和经济价值。
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