精密离心机的现状与未来杨明、汤莉、张春京、胡吉昌、钟正虎(北京航天控制仪器研究所，北京100039)摘要：精密离心机是用于惯性器件检定、校准和测试的高精度惯导测试设备。它通过主轴的高速旋转在仪器舱内产生加速度场，从而实现对惯性器件使用过程中的加速度环境的模拟。精密离心机的主要技术指标就是它产生的加速度的范围和不确定度，目前，我国精密离心机正朝着更精确的加速度不确定度水平、大负载、多轴、温度试验等方向发展。关键词：惯性器件；加速度；加速度计；精密离心机；NowandfutureofcentrifugeYangMing,TangLi,ZhangChun-jing,HuJi-chang,ZhongZheng-hu(BeijingAerospaceInstituteofControlDevice,Beijing100039)Abstract:Precisioncentrifugeisusedforinertialdeviceverification,calibrationandtestingofhighprecisioninertialnavigationtestequipment.Accelerationfieldisproducedbythehigh-speedrotationofthespindleintheinstrumentcabin,soastorealizethesimulationoftheintertialaccelerationenvironmentintheprocessofusingtheinertialdevice.Precisioncentrifugemajortechnicalindicatorsarethatitproducesaccelerationrangeanduncertainty.Atpresent,theprecisioncentrifugeismovingtowardthedirectionwhichisthemorepreciselevelofuncertainty,largeload,multi-axisandtemperaturetest.Keywords:Inertialelements^Acceleration;Accelerometer;Precisioncentrifuge中图分类号：TJ05,V416文献标识码：A0.前言精密离心机是标定加速度计在高过载性能的惯导测试设备。精密离心机所产生的加速度的准确度和姿态准确度直接影响被测加速度计的标定精度工。因此，提高精密离心机的系统准确度是提高加速度计的测试和标定精度的重要手段。对于高精度的应用，特别是大过载条件下应用的惯导系统，除了在重力场中的进行±lg范围试验外，还需要在精密离心机上进行n倍地球表面重力加速度(g)的全量程检测3目前从事导航姿态控制的科研院所，精密离心机已经作为导航控制运动的必要装备，目前，我国精密离心机正朝着更精确的加速度不确定度水平、大负载、多轴、温度试验等方向发展。测试对彖也从单一的加速度计扩展到惯性平台及捷联惯组。1•国内外精密离心机发展概况精密离心机可以定义为利用牛顿力学原理，通过角运动复现加速度物理量值，以校准/检测线加速度计、陀螺、惯性导航/制导系统误差模型参数的标准装置/检测设备。常用的精密离心机可大致分为桁架式长臂离心机、圆盘式小型离心机、双（多）轴反转离心机和带温控箱的短臂/圆盘式离心机。桁架式长臂离心机的优点是负载质量大、尺寸大、转臂长、转速较慢，试验半径尺寸测暈精度高、施加加速度精度较启，但缺点是转子质量巨大，转臂俯仰角和方位角变化大，结构设计和安装复杂，且对轴系摩擦要求严格，往往需要气浮或液浮轴承支撑，需要测量动态俯仰角和方位角，经济投入和运行成本也较大。长转臂的中大型精密离心机国外的典型案例是早期MIT的9.81米半径精密离心机及CTGTF公司的G460精密离心机（半径2.54米）国内的典型案例是北京航天控制仪器研究所的L-2H精密离心机（半径3.4米）。美国在20世纪50、60年代中期己开始使用这种惯导用大型精密离心机，MIT（麻省理工学院）的大转臂精密离心机因其功能少、精度低、造价又高，再以后没有看到发展这种惯导用精密离心机的报道。G460精密离心机在20世纪60至80年代得到广泛使用。英、法、德、日、巴棊斯坦等国都有此离心机，它在惯导中主要用于对加速度计进行静态模型辨识、标定和对被测对象在“鸟笼”（仪器舱）上的调心，加速度范围为0.25g、25g；加速度不确定度达到5X1OC1\我国自行研制的L-2H精密离心机详细介绍可见2.1章节。圆盘式小型离心机的转子质量小、结构较简单、成本也比较低，但转臂较短，要获得同样大小的加速度输入，就必须提高它的转速。由于陀螺加速度计在离心机高速转动下外环轴方向附加陀螺干扰力矩的存在，会影响陀螺加速度计的输出精度，故圆盘式小型单轴离心机不适用于陀螺加速度计。另一方面，由于圆盘式小型离心机的转臂短，动态半径测试误差的影响较大，...