[发明专利]一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法及系统

权利要求书

1.一种基于振动传感器的地面振动噪声共模抑制方法，其特征在于，包括以下步骤：

将微推力测量系统与振动传感器固定连接在同一平台；

通过设置在所述平台上不同位置的压电驱动器驱动所述平台运动，通过比较所述微推力测量系统和振动传感器的输出结果，将所述微推力测量系统的单一敏感轴与所述振动传感器的坐标轴匹配；

外部生成特征频率f的驱动信号并传输至压电驱动器，压电驱动器驱动所述平台在所述微推力测量系统的单一敏感轴方向运动，分别记录所述微推力测量系统和振动传感器的输出；同时外部生成与所述驱动信号同频同相的单位正交解调信号，将所述解调信号分别与微推力测量系统和振动传感器的输出进行解调，提取所述微推力测量系统和振动传感器输出结果的幅值比和相位差信息，在积累足够频点的比对信息后，拟合得到高精度修正传递函数，使所述微推力测量系统和振动传感器的输出同步，进一步通过共模扣除振动噪声。

2.根据权利要求1所述的地面振动噪声共模抑制方法，其特征在于，将所述微推力测量系统的单一敏感轴与所述振动传感器的坐标轴匹配的步骤包括：通过压电驱动器驱动所述平台运动，利用重力加速度分量进行标定，将所述微推力测量系统的输出分解到所述振动传感器的坐标轴上，并分析各个轴向上的相关性，确定所述微推力测量系统各方向的系数；其表达公式如下：

F_out＝K_iF_I+K_oF_O+K_pF_P

式中，F_I、F_O、F_P表示振动传感器的三个坐标轴的输出，通过调整K_i、K_o、K_p微推力测量系统对应坐标轴方向的系数进行与所述振动传感器的坐标轴匹配。

3.根据权利要求1所述的地面振动噪声共模抑制方法，其特征在于，将所述微推力测量系统与所述振动传感器匹配的过程中，还包括以下步骤：旋转微调所述微推力测量系统和振动传感器，使所述微推力测量系统的敏感轴和所述振动传感器的一轴分别与所述平台的运动方向一致。

4.根据权利要求3所述的地面振动噪声共模抑制方法，其特征在于，旋转微调所述微推力测量系统和振动传感器的步骤包括：在所述平台的不同方向分别施加所述驱动信号时，分别旋转微调所述微推力测试系统和振动传感器，使所述微推力测量系统和振动传感器各自在同一输入信号方向上输出值最大，而正交方向上的输出值最小。

5.根据权利要求1所述的地面振动噪声共模抑制方法，其特征在于，还包括以下步骤：在所述微推力测量系统或振动传感器的输出信号后端引入所述修正传递函数，使二者在关心频段内的输出同步。

6.根据权利要求1所述的地面振动噪声共模抑制方法，其特征在于，将所述解调信号与微推力测量系统的输出进行解调的步骤表示为：

式中，A_s表示特征信号幅值；B₁表示微推力测量系统的增益，表示微推力测量系统的相位延迟，表示微推力测量系统的相移；对解调后的信号进行直流量提取，可得到上式后半部分；将上式做除法运算可得：

通过反正切运算得到相位信息将上式做平方和运算可得：

对上式开方运算得到幅值信息A_sB₁。