原子干涉重力仪隔振方法的研究现状及展望

发布时间：2021-11-24 12:30

　　原子干涉重力仪是一种测量重力加速度的新型仪器。振动噪声会在很大程度上影响原子干涉重力仪的测量精度。为实现高精度的重力加速度测量,在使用原子干涉重力仪测量重力加速度时,必须对振动噪声进行控制。分析了原子干涉重力仪的隔振需求,阐述了原子干涉重力仪隔振系统的研究进展,介绍了以音圈电机为驱动的隔振方法、以压电陶瓷为驱动的隔振方法、振动补偿法三种应用于原子干涉重力仪的隔振方法,总结每种隔振方法的特点及适用场景,并展望原子干涉重力仪隔振技术未来的发展方向。 

【文章来源】：计测技术. 2020,40(06)

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

振动引起的相位噪声

1999年，美国斯坦福大学设计了一套应用于原子干涉重力仪的隔振装置，如图2所示。该装置可将原子干涉重力仪与地面隔离，能够把系统噪声降低为原来的1/300，重力仪的不确定度为3×10-9[5-6]。2010年，德国洪堡大学的Freier将原子干涉重力仪的隔振系统进行了简化，采用被动隔振和主动反馈结合的方式实现隔振，如图3所示。该系统可将0.03～5 Hz范围内的噪声抑制到原来的1/200[7]。

2012年，华中科技大学的周敏康团队设计了主动反馈隔振系统，将0.1～10 Hz范围内的的振动降低为1/100，并在2016年又进行了改进，实现了三维主动反馈隔振，将0.2～2 Hz范围内的竖直方向振动噪声降低为1/50，同频段的水平噪声降低为1/5，并且分析了水平方向振动噪声对重力仪的影响[8]。三维主动隔振系统结构如图4所示。图4 华中科技大学周敏康团队设计的三维主动隔振系统

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于滑模鲁棒算法的超低频主动隔振系统[J]. 罗东云,程冰,周寅,吴彬,王肖隆,林强.  物理学报. 2018(02)
[2]航空遥感惯性稳定平台振动特性分析与隔振系统设计[J]. 周向阳,刘炜.  中国惯性技术学报. 2012(03)
[3]以压电陶瓷为作动器的主动隔振研究[J]. 谭平,娄炳森,陈振藩.  振动.测试与诊断. 1994(01)

博士论文
[1]原子干涉型重力仪的共模噪声抑制研究[D]. 许翱鹏.浙江大学 2016
[2]高分辨率原子干涉重力测量实验研究[D]. 孙步梁.华中科技大学 2013
[3]原子干涉重力测量原理性实验研究[D]. 周敏康.华中科技大学 2011

硕士论文
[1]原子干涉重力测量中的三维主动隔振研究[D]. 熊鑫.华中科技大学 2015
[2]应用于冷原子干涉仪的主动隔振设计[D]. 楚立.浙江大学 2012



本文编号：3515985