质量质心是导弹的固有特性。高精度的质量与质心位置可以降低导弹飞行过程中的控制难度,是提高导弹飞行试验的成功率和命中率的重要保障。因此,保证导弹质量质心的精度是对导弹总装的基本要求。导弹质量质心精度的保证除了提高导弹的加工和装配精度外,还必须提高其质量特性参数测量的精度。准确有效的质量质心参数测量是高性能导弹制造的前提。因此对导弹质量质心参数的检测与分析是导弹研制的重要内容。然而现有的导弹质量质心测量系统均是为特定型号研制的专用系统,精度一般且通用性较差,难以满足导弹对高精度质量质心的要求。针对以上问题,本文首先通过对各类质量质心测量方法进行了分析比较,简要阐述了各种测量方法的特点及其适用范围。根据被测对象的外形特点及精度指标要求,提出了偏心测量法,通过延长质偏测量时传感器支撑力的力臂,达到减小质偏传感器受力的目的,使得质偏传感器可以选择量程小、分辨率高的敏感元件。详细阐述了其测量原理以及测量步骤,并对其测量误差及其影响因素进行了分析计算,为本文质量质心测量总体方案设计打下理论基础。基于偏心测量法,设计了高精度质量质心通用测量系统的机械主体结构。为了提高测量系统的测量精度、效率,并延长使用寿命,系统主体部分设计了自动升降、自动调平及质偏测量转换等功能。称重传感器作为敏感元件,是测量系统最重要的部件,其寿命直接影响整套系统的使用寿命。通过测量台的自动升降功能,使称重传感器仅在测量时加载,大大缩短了传感器的承载时间,可以有效保护称重传感器,从而延长系统寿命。系统的自动调平功能操作简便,保证系统测量时的水平度,有效提高了测量精度。质偏测量转换机构将质心和质偏测量通过结构设计分开,同时保证了质量、质心及质偏的测量精度。测试工装的支撑组件可以在测量架上滑动,以适应不同长度导弹的测量,针对不同直径的导弹,仅需更换相应的环状工装,实现了对多种型号产品的兼容。针对高精度、高效率、易操作等要求,设计了电气分系统。详细介绍了称重传感器的选型,质量数据采集系统的设计。基于PM Designer开发了电子综合测试仪专用软件。基于Visual Basic 6.0,在上位计算机上开发了测试应用程序,并引入Access数据库,对测试数据进行记录与分析。系统操作简单方便,操作者无需培训即可进行测量,测量结果显示清晰,输出结果打印方便快捷。系统适用于不同型号产品质量质心的测量,充分体现了测量系统的通用性。最后,为验证高精度质量质心通用测量系统的测量精度,建立了系统检定规则,确定了基于标准体的测量系统质量特性测量精度检测方案。系统检测用标准体由计量单位检定有效,在此基础上,分别对系统质量测量精度、质量测量重复精度、质心测量精度、质偏测量精度进行了检定。检定结果表明系统测量精度较高,测量稳定性较好。为进一步保证实际产品测量精度,对安装环状工装后的标准体质量、质心、质偏测量精度分别进行了检定,检定结果进一步说明,高精度质量质心通用测量系统测量精度高、测量稳定性好,能够满足型号产品的测量精度要求。