悬丝摆式加速度传感器是一种闭环反馈式加速度传感器，具有闭环加速度传感器高稳定性的优点，与传统的静电平衡加速度传感器和石英挠性加速度传感相比，它同时兼具大量程、小型化和高抗冲击振动的特点。它和陀螺仪组合构成的惯性测量单元，可完成对运载体姿态、位置的测量，是惯性导航的核心器件。随着军事需要的推动，小型化、抗冲击、高精度、长寿命、高可靠性的悬丝摆式加速度传感器逐步成为一个研究热点。目前，已研制的悬丝摆式加速度传感器受设计和制作水平的制约，抗冲击、小型化、高精度等性能参数有待进一步提高，由于其综合指标不高，只能应用于小量程、低精度范围内的测量。　　作为惯性传感器的核心，悬丝摆式加速度传感器其性能决定了直接测量和系统集成后的精度，必须对悬丝摆式加速度传感器从部件到整机，进行全面的研究和优化，才能从本源上获得悬丝摆式加速度传感器性能的全面提升。随着小体积、大量程、高精度加速度传感器在航空、航天、导弹发射、智能弹药、高端轿车、健康监控、智能服饰等军民领域的大量应用，在目前国外对该类技术严格封锁的情况下，突破制约悬丝摆式加速度传感器系能的关键技术难题，设计、研制具有抗冲击、大量程的小型悬丝摆式加速度传感器，具有十分重要的学术意义和使用价值。　　本论文以总装备部下某型号导弹制导系统的小型化研制为应用基础展开研究。设计了具有大量程、抗冲击性能的小型悬丝摆式加速度传感器；从动力学角度推导了输入—输出模型；提出了小型悬丝摆式加速度传感器研制流程；测试了小型加速度传感器性能；提出了采用小型悬丝摆式加速度传感器进行某火炮姿态测量的方案。分别从理论、仿真、实验和应用的角度对小型悬丝摆式加速度传感器理论模型和设计方案进行了验证。　　本论文的主要研究内容如下：　　①从惯性力引起力矩器动子悬丝的形变入手，利用 Timoshenko梁理论，建立了悬丝扭转角同惯性摆摆性、输入加速度值的函数表达式。基于机械摆式加速度传感器的简化模型“惯性摆—弹簧—阻尼”理论，建立了力矩器动子的静态输出和动态输出函数。基于小型悬丝摆式加速度传感器输出时，输入加速度形成的惯性力矩与反馈力矩处于动态平衡的状态，建立了小型悬丝摆式加速度传感器的输入—输出模型。　　②采用悬丝材料的最大断裂应力理论和扭转角表达式，建立了小型悬丝摆式加速度传感器抗冲击模型、分辨率函数。在此基础之上，提出了分辨率为10-4g，最大抗冲击400g、量程为-60g-+60g的小型悬丝摆式加速度传感器力矩器动子和力矩定子的尺寸方案。并采用有限元分析方法对理论模型进行了分析验证。　　③基于在制备过程测试数据分析基础之上，修复和优化了设计方案，制定了研制工艺，并获得了实验样机。试制小型悬丝摆式加速度传感器刻度因子为0.32 mA/g，测量范围为-60g-+60g，线性度为0.008％，外形尺寸为21mm×19mm×17mm，质量为28g。为悬丝摆式加速度传感器自主制备提供了指导。对打破国外工艺垄断具有重大的工程价值，开创了国内小型悬丝摆式加速度传感器研制的先例。　　④研究了基于哥氏加速度原理的双轴小型悬丝摆式加速度传感器测量旋转弹航向角与俯仰角角速率的新方法。首先根据哥氏加速度原理建立了旋转弹三维动力学模型，得出三个轴向加速度输出值同各轴角速率输入值之间的转换矩，针对旋转弹横滚角角速率远大于航向角与俯仰角角速率的情况，建立了旋转弹的简化动力学模型；基于简化模型，提出了采用双轴小型悬丝摆式加速度传感器测量横轴与竖轴上的加速度值，来实现对运动过程中航向角与俯仰角角速率测量的方法。