重力梯度仪是实现更高精度、更高分辨率地球重力场模型构建的重要设备,在军、民领域都有极强现实意义和广阔应用空间。本文以旋转加速度计重力梯度仪中的核心——重力梯度传感器,为研究对象,尝试设计其实验样机。论文主要研究内容如下:(1)基于重力梯度传感器测量模型,引入加速度计安装误差和主轴回转误差,构建其误差模型。通过分析误差模型,明确其中的关键参数。(2)根据误差模型,在预期精度指标为10 E的条件下,量化出误差参数所应被限制的数值范围。基于机械加工精度指标定义,分析重力梯度传感器设计和加工所需的精度指标,并将误差参数进行转换和量化,设计出精度指标。(3)分析实验样机在既有条件下搭建的可行性,设计其整体设计方案并细化。针对机械结构分系统,结合目标结构使用环境,利用Solidworks软件设计出转盘结构、磁屏蔽结构和温度控制结构。(4)根据实验样机目标使用环境,利用Solidworks和Maxwell软件,在力学性能、磁屏蔽效能、散热合理性等方面对设计的机械结构进行仿真和分析。根据得到的结果进行优化设计,得到满足要求的机械结构。(5)基于所设计的机械结构,根据实验样机应搭载的设备及工作环境,合理布局并设计整体模型,为下一步实验样机的搭建工作打下基础。