【摘 要】
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在轨航天器微角振动干扰会严重影响其有效载荷的姿态稳定度和指向精度,限制了分辨率等性能的进一步提高。因此,需要能够检测控制亚微弧度千赫兹带宽的微角振动。磁流体动力学（Magnetohydrodynamics,简称为MHD）微角振动传感器具有带宽高、噪声低、体积小、耐冲击等优点,是其成为高精度航天器微角振动检测最佳选择。目前国内对MHD微角振动传感器的研究主要体现在结构设计、噪声分析、低频拓宽等方面,
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在轨航天器微角振动干扰会严重影响其有效载荷的姿态稳定度和指向精度,限制了分辨率等性能的进一步提高。因此,需要能够检测控制亚微弧度千赫兹带宽的微角振动。磁流体动力学（Magnetohydrodynamics,简称为MHD）微角振动传感器具有带宽高、噪声低、体积小、耐冲击等优点,是其成为高精度航天器微角振动检测最佳选择。目前国内对MHD微角振动传感器的研究主要体现在结构设计、噪声分析、低频拓宽等方面,传感器的标定技术鲜有报道,因此需要精确、有效评估传感器性能指标,为传感器的优化设计及应用提供技术支撑。本论文针对MHD微角振动传感器特性,从现有角振动台特点及自动标定传感器参数的需求开展了如下研究工作:（1）依据MHD微角振动传感器工作原理,基于纳维-斯托克斯方程和电磁感应定律建立了传感器输出特性模型。基于角振动台高频受负载影响的特点,设计了利用激光干涉仪检测角振动的MHD微角振动传感器自动标定系统方案,提高测试效率、降低人为影响因素。（2）理论分析并实验了角振动台输出特性,建立了角速度-输入电流、角加速度-输入电流关系曲线。结果表明:在不同负载及频率下可输出恒定角加速度,角速度受负载和频率影响。为满足MHD微角振动传感器恒定角速度激励的需求,建立了角振动台输出角速度-激励频率、控制电压之间的关系,并将此关系集成至控制输入端,作为恒定角速度激励。（3）利用后向反射镜式激光干涉仪实现角振动的溯源,对1 k Hz频带内角振动台输出的恒定角速度幅值激励进行了标定,利用Lab VIEW软件程序控制采集卡产生时钟信号触发,实现传感器输出模拟信号、角振动台模拟输出信号及激光干涉仪输出信号同步采集,完成不同频率、不同输入角速度传感器参数自动标定。结果表明:设计的恒定角速度激励装置及激光干涉仪能够实现25 Hz～1 k Hz频带内0.004 rad/s～0.15 rad/s幅值的恒定角速度幅值激励及检测,满足MHD微角振动传感器标定需求。（4）搭建了MHD微角振动传感器自动标定系统,对传感器进行了标定试验,传感器各项性能与国外同类产品性能接近,验证了该系统的有效性和可行性,为传感器评测奠定了基础。
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