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[发明专利]一种基于有限元仿真评估电荷测量误差的方法及系统-CN202310654710.5在审
发明人：洪葳;陈冰雪;李泓钢;褚良宇;李青青;白彦峥;周泽兵 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2023-06-02 - 公布日： 2023-09-29 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于有限元仿真评估电荷测量误差的方法及系统，属于精密测量领域，方法包括：在有限元仿真软件中，根据天琴惯性传感器敏感探头建立电荷测量的几何结构模型，在天琴惯性传感器敏感探头外施加真空域和无限元域，选取物理场接口，设置材料和网格；通过不同设置边界条件，结合麦克斯韦应力张量原理通过仿真输出检验质量上的静电力；对输出的静电力进行数据后处理，将静电力转化为电荷测量值；基于实际电荷值和电荷测量值，通过平均相对误差和相对标准偏差两个指标评估电荷测量误差，进而量化评估不同因素对电荷测量误差的影响。本发明可通过仿真设置检验质量残余电荷，进而可以量化评估不同因素对电荷测量误差的影响。
一种基于有限元仿真评估电荷测量误差方法系统

[发明专利]一种加速度计性能测试装置、方法及系统-CN202310669239.7在审
发明人：周泽兵;马铖;白彦峥;屈少波;刘力;梅斌 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2023-06-06 - 公布日： 2023-09-05 - 主分类号： G01P21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种加速度计性能测试装置、方法及系统，属于高精度惯性传感器测试技术领域。本发明基于四线摆主动隔振系统，可减小地面振动噪声对摆台残余振动的影响，为待测加速度计提供水平方向10‑9m/s2量级低噪声的测试环境。本发明利用位移监测仪器记录摆台水平位移变化，经校准可作为理论输入，与待测加速度计在标定方向上的实测加速度数据进行幅值谱对比，并通过改变注入电磁激励信号的幅值和频率，得到待测加速度计的性能测试结果，实现高精度加速度计0.1Hz～1Hz频段水平轴10‑9m/s2量级的分辨率测试和灵敏度标定，还具有可提供低噪声环境、可实现加速度计不同频率加速度响应测量等优点。
一种加速度计性能测试装置方法系统

[发明专利]一种加速度计灵敏度标定方法及装置-CN202310603431.6在审
发明人：屈少波;刘智浩;白彦峥;周泽兵;刘力;梅斌;马铖;吴焓 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2023-05-25 - 公布日： 2023-08-22 - 主分类号： G01P21/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种加速度计灵敏度标定方法及装置，属于精密测量领域，标定装置包括：屏蔽罩、精密角度测量仪、精密位移调节台、位移调节质量块、隔振地基和倾斜补偿摆台；屏蔽罩为减弱气流、电磁场或者温度干扰的容器；待测加速度计为测量直线加速度的仪器；精密位移调节台和位移调节质量块的组合体，实现倾斜补偿摆台的平台俯仰角与翻滚角亚μrad至μrad量级角度调节，用于提供亚μg至μg量级的加速度标定信号；精密角度测量仪用于不间断监测倾斜补偿摆台俯仰角与翻滚角的角度变化；倾斜补偿摆台用于隔离频率在0.001Hz～1Hz频带的地面震动噪声传递至待测加速度计。减少地面震动对加速度计标定的影响。
一种加速度计灵敏度标定方法装置

[发明专利]传感器温度干扰效应的扣除方法、系统、电子设备及介质-CN202310411903.8在审
发明人：肖云;潘宗鹏;周安楠;胡明;白彦峥 -专利权人：中国人民解放军61540部队;华中科技大学
申请日： 2023-04-18 - 公布日： 2023-08-01 - 主分类号： G01P21/00 文献下载
摘要：本发明公开一种传感器温度干扰效应的扣除方法、系统、电子设备及介质，涉及传感器技术领域。所述方法包括多次重复采用相关性分析方法对传感器温度数据集合和测量的加速度进行处理，得到互相关系数集合；将大于设定阈值的互相关系数对应的温度数据确定为目标温度数据；根据传感器测量的加速度、非保守力加速度、目标温度数据和传感器加速度输出模型计算目标温度数据对应的传感器温度系数和温度变化引起的传感器加速度偏移量；根据目标温度数据、传感器温度系数和传感器加速度偏移量，得到目标温度数据对应的温度干扰效应值；采用传感器测量的加速度减去目标温度干扰效应值得到传感器最终测量的加速度数据。本发明可提高非保守力测量数据的准确性。
传感器温度干扰效应扣除方法系统电子设备介质

[发明专利]一种加速度计分辨率标定的装置及方法-CN202310571908.7在审
发明人：屈少波;梅斌;吕梦豪;马铖;白彦峥;周泽兵 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2023-05-19 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： G01P21/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种加速度计分辨率标定的装置及方法，装置包括气流隔离结构、隔振台结构和引力加速度生成结构；气流隔离结构和隔振台用于干扰效应隔离，引力加速度生成结构用于产生稳定且精确变化的引力加速度。本发明利用一对质量相等的金属球按一定频率和半径旋转，产生所需精确变化的引力加速度，通过隔震台和气流隔离结构隔离地震、气流、磁场等干扰效应，对放置在隔震台上的加速度计进行稳定且精确的引力激励，然后对加速度计读出数据进行记录，对激励前后数据做差值处理得到标定结果。本发明用于高精度加速度计的地面测试，可实现10‑8m/s2～10‑10m/s2量级高精度分辨率标定。
一种加速度计分辨率标定装置方法

[发明专利]一种基于弹性连接的热-机械耦合效应的分析方法及系统-CN202310303368.4在审
发明人：周泽兵;湛申;周安楠;白彦峥 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2023-03-23 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于弹性连接的热‑机械耦合效应分析方法及系统，属于弹性力学分支的应力分析领域，方法包括：根据环境实测温度，构建物体一端为弹性体约束模型的热平衡方程边界条件；通过物体一端为弹性体约束模型的热平衡方程边界条件，获取模型其他区域的动态温度场方程；根据各温度场求解物体一端为弹性体约束模型中各处应力场；根据物体一端为弹性体约束模型中各处应力场，并结合热应力模型与弹性体模型，获取物体各部分机械结构的运动学方程，进而对热‑机械耦合效应进行分析。本发明建立了考虑热效应的动力学方法，可用于预测大型空间飞行器测量系统的热扰动响应。
一种基于弹性连接机械耦合效应分析方法系统

[发明专利]一种惯性传感器光电流模型的构建方法-CN202310098913.0在审
发明人：洪葳;李青青;白彦峥;李泓钢;陈冰雪;褚良宇;张灯;赵梦浩;周泽兵 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2023-01-19 - 公布日： 2023-05-12 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种惯性传感器光电流模型的构建方法，包括：基于金属表面光电流一般方程和惯性传感器几何结构建立光电流模型；对光电流模型的参数进行分别标定：根据光学特性，得到惯性传感器内表面各划分区域的光电子出射数量；调控各极板电势和检验质量之间电势差使极板和检验质量之间处于饱和态和零点态，并分别测量这两种模式组合下的光电流，根据两种模式组合下的光电流，得到所有极板和检验质量之间的分流概率；测量从负饱和态电势到正饱和态电势之间的检验质量的光电流，从光电流模型方程中反解出惯性传感器光电子迁移几率。本发明能精确地给出惯性传感器中各极板电势对检验质量放电性能的影响，辅助设计电荷管理系统放电策略。
一种惯性传感器电流模型构建方法

[发明专利]一种自动优化调整性能状态的静电加速度计-CN202211595153.6在审
发明人： 白彦峥;陈德璁;周泽兵 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2022-12-13 - 公布日： 2023-05-09 - 主分类号： G01P15/125 文献下载
摘要：本发明公开了一种自动优化调整性能状态的静电加速度计，包括：敏感探头，用于获得检验质量块相对于电容极板框架的位移偏移信号；位移传感电路，用于将电容差信号转化为电压信号；反馈控制电路，用于根据电压信号计算反馈电压；偏置电压控制电路，用于根据当前的偏置电压以及当前的反馈电压，计算下一时期的偏置电压，并将该偏置电压进行数模转换后施加在敏感探头内，调整加速度计的静电刚度和量程；静电执行电路，用于将反馈电压施加在周围极板框架中的极板上，从而产生静电力作用在检验质量块上。本发明能满足在不同外界加速度输入时，均能够处于最优测试效果，即可使得加速度计静电刚度最小，与位移引起的刚度耦合噪声最小。
一种自动优化调整性能状态静电加速度计

[发明专利]一种自由度解耦的静电加速度计-CN202211676246.1在审
发明人：胡明;欧阳超丽;王铖锐;李舵;杨晓甜;陈德璁;白彦峥;周泽兵 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2022-12-26 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G01P15/125 文献下载
摘要：本发明提供了一种自由度解耦的静电加速度计，属于加速度传感测试领域，包括：敏感探头、电容位移传感电路、反馈静电执行机、PID控制器、DAC电路和偏置电压驱动器；检验质量块的表面被分离成独立的几个部分，DAC电路将正负幅值的模拟偏置电压分别施加至检验质量块上；检验质量块中两两对立的面上施加的偏置电压大小相等且正负相反；电容位移传感电路测试检验质量块在敏感探头中的位置；PID控制器计算反馈电压对电容极板进行控制；反馈静电执行机将反馈电压施加到电容极板上以产生反馈力。传统的静电加速度计需要利用加减组合电路来获取自由度信息，本发明的静电加速度计具有自由度解耦的能力。
一种自由度静电加速度计

[发明专利]一种静电加速度计干扰效应的消除方法及系统-CN202211310214.X在审
发明人：周泽兵;周安楠;白彦峥 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2022-10-25 - 公布日： 2023-02-03 - 主分类号： G01P21/00 文献下载
摘要：本发明提供了一种静电加速度计干扰效应的消除方法及系统，属于静电加速度计的测量技术领域，具体方法为：将静电加速度计转动自由度测量的卫星角加速度信号与通过星敏感器或惯性测量单元观测数据获取的卫星角加速度进行比较；若二者存在较大角加速度差异，且不同自由度角加速度差值之间表现较强的相关性，通过提取角加速度信号差值之间的共模信号，进而获取基本模态；在此基础上，进一步计算线加速度信号与基本模态之间的相关系数，给出线加速度信号中基本模态的占比；最后，在静电加速度计测量的线加速度信号中消除对应比例系数的基本模态。该方法有利于提高静电加速度计共同干扰效应的消除，改善线加速度观测的有效性、准确性和测量精度。
一种静电加速度计干扰效应消除方法系统

[发明专利]一种使检验质量脱离贴边粘附状态的静电激励方法-CN202211181098.6在审
发明人：周泽兵;白彦峥;王铖锐;胡明;刘力;于健博;尹航;陈德璁;李舵 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2023-01-20 - 主分类号： G01C21/16 文献下载
摘要：本发明公开了一种使检验质量脱离贴边粘附状态的静电激励方法，应用于空间惯性传感器，包括如下步骤：控制器用于获取位移传感电路输出的电压信号，当电压信号超过阈值时，根据电压信号计算产生对应的正反馈电压信号，并通过控制执行电路将该正反馈电压信号施加在周围极板框架中对应的极板上，使检验质量因第一静电力的作用压在周围极板框架中的限位装置上；随后，控制器产生对应的负反馈电压信号，并通过控制执行电路将该负反馈电压信号施加在周围极板框架中对应的极板上，使检验质量因第二静电力和弹力的作用被控制到标称零位，完成捕获悬浮控制。本发明在检验质量贴边粘附等特殊情况下，能实现空间惯性传感器的正常起支控制。
一种检验质量脱离贴边粘附状态静电激励方法

[发明专利]一种采用并联基准电压源的开关式方波发生器-CN201911010593.9有效
发明人：屈少波;王磊;白彦峥;周泽兵 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2019-10-22 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： H03K3/013 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用并联基准电压源的开关式方波发生器，包括：晶振、分频器、基准电压源、第一反相放大器、第二反相放大器和模拟开关；第一反相放大器的输入端连接至基准电压源的输出端，第二反相放大器的输入端连接至第一反相放大器的输出端，分频器的输入端连接晶振，分频器的输出端连接至模拟开关的控制端；模拟开关的第一输入端连接至第一反相放大器的输出端，模拟开关的第二输入端连接至第二反相放大器的输出端，模拟开关的输出端用于输出双极性方波信号。本发明由于采用模拟开关器件，在高精度时钟控制下，对双极性高精度基准电压进行组合得到方波，能够取得电路结构简单的同时保证了方波的高精度、可变幅值以及可变频率的有益效果。
一种采用并联基准电压开关方波发生器

[发明专利]一种簧片杠杆式垂直重力梯度仪-CN202110329683.5有效
发明人：吴书朝;周泽兵;黄俊越;白彦峥;屈少波 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-03-26 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： G01V7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种簧片杠杆式垂直重力梯度仪，属于重力测量领域。包括上检验质量、下检验质量、上横杆、下横杆、竖杆、上簧片、下簧片、上极板、下极板、电容位移传感模块、静电反馈模块以及模数转换模块组成。上横杆和下横杆分别和上检验质量和下检验质量固定连接；下检验质量置于两个电容极板之间，共同构成电容位移传感探头；上横杆和下横杆之间用竖杆连接；上横杆和下横杆分别通过上簧片和下簧片与装置外壳相连。本发明结构简单，且得益于高精度的电容位移传感模块和反馈控制模块，可快速进行高精度的垂直重力梯度测量，具有广阔的应用前景。
一种簧片杠杆垂直重力梯度

[发明专利]一种检验质量电荷的测量系统及方法-CN202210720080.2在审
发明人： 白彦峥;洪葳;褚良宇;李泓钢;周泽兵 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2022-06-23 - 公布日： 2022-09-06 - 主分类号： G01R29/24 文献下载
摘要：本发明提供了一种检验质量电荷的测量系统及方法，属于精密测量领域，方法包括：在检验质量两侧放置平行极板，平行极板均与检验质量表面平行且与检验质量的距离相等；在平行极板上施加激励电压，使得检验质量产生一定的角位移；采用位移传感器将角位移信号转化为电压信号；将位移传感器输出的电压信号输入至控制器，输出需要的控制力矩；通过幅值算法计算控制力矩对应的反馈电压，再由静电执行机将反馈电压施加在平行极板，通过平行极板与检验质量之间产生的静电力使检验质量最终返回初始位置处；根据控制力矩计算检验质量上的电荷。本发明在测量检验质量电荷的同时具有检验质量的精密测量仪器可以继续检测目标信号，具有广泛的应用前景。
一种检验质量电荷测量系统方法

[发明专利]一种空间惯性传感器的地面测试装置及方法-CN202110939052.5有效
发明人：刘力;李佳;周泽兵;谭定银;白彦峥 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2021-08-16 - 公布日： 2022-06-21 - 主分类号： G01V13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种空间惯性传感器的地面测试装置及方法，包括：真空容器、二级扭摆和悬丝张紧机构；二级扭摆包括：一级悬丝、秤杆、二级悬丝、检验质量块和配平质量块；悬丝张紧机构包括张紧悬丝；真空容器与地面刚性连接；二级扭摆中，秤杆通过一级悬丝与容器顶部连接，检验质量通过二级悬丝与秤杆一端连接，配平质量块与秤杆另一段端连接；悬丝张紧机构中，张紧悬丝与秤杆底部及张力调节机构连接，张力调节机构与真空容器底部连接；电容极板放置在位移调节装置上方并包围检验质量；本发明利用二级扭摆对水平方向地面振动不敏感的特性，抑制了地面振动耦合进入待测惯性传感器，同时通过引入扭摆张紧机构，进而获得更好的地面振动效应抑制效果。
一种空间惯性传感器地面测试装置方法

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