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在漫长的奔月旅行中,嫦娥四号要经过多次加速变换飞行轨道后,才能最终抵达月球,由航天科工研制生产的高精度加速度计组合一路保驾护航,平稳地完成了嫦娥四号的速度变化控制,保障落月任务的圆满完成。嫦娥四号研制的高精度加速度计组合,采用新型设计方案,大连石英挠性加速度计,为核心部件石英挠性加速度计打造全新的配套电路,挠性加速度计,大大提高了其可靠性,研制团队还做了大量开创性设计,使产品成本更低、体积更小、重量更轻、功耗更小。随着落月过程的开始,置于嫦娥四号底部的γ关机敏感器便实时测量嫦娥四号与月球表面的距离。当γ关机敏感器探测到距月球表面数米高度时,便发出关机指令,关闭轨道控制和姿态控制发动机。这个关机指令的发出,是实现“嫦娥落月”的关键动作,这一瞬间,决定着“落月”任务的成败。当轨道控制和姿态控制发动机关闭,就会停止给嫦娥四号提供推力,嫦娥四号就会在月球引力作用下以自由落体的方式下落,最终翩然降落在月球表面。
石英挠性加速度计与我国历次飞天任务渊源已久,从“神舟一号”到“神舟七号”,石英挠性加速度计成功为飞船返回舱提供了准确的测量;从“神舟八号”到“神舟十一号”,单轴石英挠性加速度计,作为高精度石英挠性加速度计组合的核心器件,石英挠性加速度计身兼数职,为交会对接提供速度增量测量、为飞船姿态控制提供微重力测量、为飞船返回舱提供速度测量等;在已经完成的嫦娥3号飞行任务和即将开展的嫦娥5号飞行任务中,它都是不可或缺的重要产品,以其稳定的表现提供精准的测量数据。空气将越来越稀薄,石英挠性加速度计批发,大气压力也将越来越低,最终将接近于真空。为了保证正常工作,科技人员给石英挠性加速度计穿上一套密不透风的“外衣”,防止内部气体在真空环境下的泄漏。为了充分保证密封的可靠性,又模拟太空使用环境,对这件密封外衣进行了振动、冲击、热循环、热真空等严酷试验的考核,经过千锤百炼的石英挠性加速度计密封外衣终于问世,为石英挠性加速度计真空环境工作提供了一个坚实的屏障。
为了确保捷联惯导系统中加速度计的性能,研究了CHJN-2A石英挠性加速度计的静态输出特性。通过大量的重复性静态实验测试,分析了石英挠性加速度计的误差来源,并建立了影响导航系统定位精度的主要误差补偿的数学模型。结果表明,CHJN-2A石英挠性加速度计的输出特性具有较好的重复性,可以通过软件进行补偿提高它的精度。低温度系数石英挠性加速度计因数温度系数不加补偿的情况下为 l 0以石标 2~ 2 0 p/}热磁补偿环能达到士 5p m/。低温度系数稀土钐钴永磁与石英表磁路匹配实现石英表低温度系数。可以在不增加仪表零件和不改变仪表现有状态的前提下实现以上目的。