邓立新， 马帮军， 叶凌云

(浙江大学 生物医学工程与仪器学院，浙江 杭州 310027)

0 引 言

惯性导航是导航技术领域内的重要分支，其导航定位的原理主要是通过测量载体本身的加速度与姿态来完成导航任务，如何提高加速度的测量精度一直是惯性导航领域研究的重点[1,2]。2009年，浙江大学进行了深海惯性导航系统的加速度测量技术研究，设计了一种六加速度计的惯性测量单元，加速度测量精度达到了3×10-4gn[3]。

地球重力场是地球的基本物理场之一，它反映了地球内部物质分布、运动与变化状态，并制约地球本身及其邻近空间的一切物理事件，研究重力场具有重要意义，重力场测量对高精度微小加速度测量技术有很高的要求。美国LaCoste & Romberg公司于2001年推出了航空—海洋重力仪II，其实验室静态重复性达到0.05 mgn，动态重复性达到0.25 mgn，月漂移率小于3 mgn，测量范围±50 mgn。2002年11月，由总参西安测绘研究所等单位研制的我国首台航空重力测量系统，重力测量精度优于±5 mgn[4～6]。

目前,国内常规惯导系统加速度测量精度普遍偏低，而重力仪虽有很高的测量精度，但其测量范围很小，为了实现大量程高精度微小加速度测量，本文设计了一种基于石英挠性加速度计的微加速度测量系统。实验结果表明:本系统具有测量精度高、量程宽、实时性好等优点。

1 系统总体设计

加速度测量系统总体框图如图1。系统的工作过程如下：石英挠性加速度计输出的电流信号通过取样电阻器转换为电压信号，再通过信号调理电路输入高精度A/D转换为数字信号，FPGA实现多通道AD采样控制和通信逻辑，解算DSP实现数字滤波和加速度信息解算，温控DSP通过温控驱动电路实现多路温度控制，通信接口采用RS—422。……