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题名空间引力波探测惯性传感器关键技术与进展
被引量：4
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作者
吴树范
张倩云
刘梅林
沈强
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机构
上海市引力波探测前沿科学研究基地
上海交通大学航空航天学院
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出处
《中国空间科学技术》
CSCD
北大核心
2023年第4期1-12,共12页
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基金
国家重点研发计划“惯性传感器控制方法与技术研究”(2020YFC2200800)。
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文摘
空间引力波探测任务中的核心科学载荷之一是惯性传感器,旨在探测极其微弱的空间引力波的波纹变化。首先介绍了空间惯性传感器的探测机理和工作原理;然后从电容位移传感、静电反馈控制、地面评价3个方面介绍了惯性传感器设计的关键技术;并且对国内外惯性传感器的发展研究现状进行了梳理,可以看到惯性传感器关键指标为残余加速度噪声,国外在该指标上达到3×10^(-15)m/s^(2)/Hz^(1/2),国内与国外存在着3个量级的差距,因此开展高精度空间惯性传感器研究与设计具有重大战略意义和科学意义,是中国有望赶超世界科技前沿或领跑世界科技研究的重要方向之一。面向中国未来空间引力波探测任务中的惯性传感器需求,可以聚焦于惯性传感器控制体制策略、交流执行机参数优化、多自由度解耦控制技术、低噪声技术这四个方面的研究。
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关键词
空间惯性传感器
空间引力波探测
电容位移传感
静电反馈控制
地面评价
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Keywords
space inertial sensor
space gravitational wave detection
capacitance displacement sensing
electrostatic feedback control
ground evaluation
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分类号
V11
[航空宇航科学与技术—人机与环境工程]
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题名解调电路相位自动对齐系统设计与实现
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作者
薛科
于涛
汪龙祺
隋延林
陈泳锟
陈禹竺
刘鑫
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机构
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
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出处
《现代电子技术》
2023年第9期163-167,共5页
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基金
国家重点研发计划课题(2020YFC2200604)。
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文摘
在空间引力波探测项目中,能否实现高精度电容位移传感技术直接关系到项目的核心指标实现。在电容位移传感链路中,解调电路去除噪声能力限制整条链路性能,其中,参考信号与输入信号之间的相位差影响电路去除噪声能力。为了最大限度地提高系统的信噪比,针对当前研究的局限性,提出一种解调电路相位自动对齐系统。首先,介绍了整个系统的构成;其次,对基于动量下降法的相位对齐方法进行详细介绍,参考信号相位自动移动,移动的步长根据动量梯度下降法动态调整;然后,提出对相敏检测器的波形进行检测;接着结合两个方法提出解调电路相位自动对齐系统,提高了系统的可靠性和抗干扰性;最后用标定平台模拟电容位移传感中的电容差,将文中提出的方法与遍历相位对齐法进行比较,发现该方法能够准确地对齐相位,性能平均提升0.136%,同时在示波器上观察信号相位已经准确对齐。
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关键词
引力波探测
电容位移传感
微弱信号
解调电路
相敏检波
动量梯度下降法
波形检测
系统设计
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Keywords
gravitational wave detection
capacitive displacement sensing
weak signal
demodulation circuit
phase sensitive detection
momentum gradient descent method
waveform detection
system design
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分类号
TN710-34
[电子电信—电路与系统]
TP29
[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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