*/**
中国兵器工业第***研究所企业军用标准
*******/*******-****
******型超高速抗高过载全电惯性
微系统组件详细规范
标准评审确认备案章
各案号********-****
客***:*******
****-**-**发布****-**-**实施
中国兵器工业第***研究所批准
*/*******-****
******型超高速抗高过载全电惯性微系统组件详细规范
签字页
编
制
*******
专职标准化人员：
资格证书编号：****-*****
标准化责任人：
******小
资格证书编号：****-*****
*/*******-****
目次
*范围
箱
*引用文件
*
*要求...
*
*.*总则
.*
*.*设计、结构和外形尺寸
*
*.*工作条件
*
*.*性能指标
.*
*.*外观...*
*.*标志..*
*.*静电放电敏感度.*
*.*环境要求.*
*.*振动*
*.**抗过载*
*.**老炼...
.*
*.**稳态寿命
*
*质量保证规定*
*.*检验分类.*
*.*检验条件..*
*.*批的构成..*
*.*筛选......*
*.*鉴定检验*
*.*质量*致性检验**
*.*检验方法**
*交货准备**
*.*包装和装箱**
*.*储存**
*.*运输.**
*说明事项：**
*.*预订用途：**
*.*订购文件应明确的内容.**
*
*/*******-****
*.*术语和定义**
*.*应用说明.：**
附录***
附录*...**
**
*/*******-****
前言
本规范是包含产品全部要求的规范。本规范的附录*、*为资料性附录。
本规范的起草单位：中国兵器工业第***研究所。
本规范主要起草人：勒莉娜、周建国、蒋鹏、黄艳辉、鲁鹏威。
*
*/*******-****
******型超高速抗高过载全电惯性微系统组件
详细规范
范围
*
本规范规定了组件（以下简称产品）技术要求、质量保证规定和交货准备。
本规范适用于产品的研制、生产和采购。
*引用文件
下列文件中的有关条款通过引用而成为本规范的条款。凡注明日期或版次的引用文件，其后的任何
修改单（不包括勘误的内容）或修订版本都不适用于本规范，但提倡使用本规范的各方探讨使用其最新
版本的可能性。凡不注日期或版次的引用文件，其最新版本适用于本规范。
**/****-****包装储运图标志
**/*****-*****般公差未注公差的线性和角度尺寸的公差
******.**-****军用装备实验室环境试验方法第*部分：高温试验
******.**-****军用装备实验室环境试验方法第*部分：低温试验
******.**-****军用装备实验室环境试验方法第**部分：弹道冲击试验
*******-****计数抽样检验程序及表
*******-****电子及电气元件试验方法
******电子元器件质量保证大纲
*******-****微电子器件试验方法和程序
*******-****惯性技术术语
********-****单轴摆式伺服线加速度计试验方法
********-*****机载惯性导航系统通用规范
*******测量设备的质量保证要求计量确认体系
*******-****导航术语
*******-****振动陀螺仪测试方法
*要求
*.*总则
产品应符合本规范规定的所有要求。
按本规范提交产品的承制方应按******建立并维持质量保证大纲。
*.*设计、结构和外形尺寸
*.*.*设计、结构和*部件
产品整体结构见图*，产品外壳为金属外壳，主要由*个部分组成：惯性微模组、数字信号处理与
*
*/*******-****
主控模块、接口电路与电源模块。惯性微模组是本系统的核心组件，为系统提供最基本的敏感功能和性
能基础，其中*只加速度计微模组按*、*、**轴组装，用于测量载体沿*、*和*轴方向的加速度：*
只陀螺仪微模组按*、*、**轴组装，用于测量载体绕*、*和*轴方向的角速度。
数字信号处理与主控模块采集惯性微模组输出信号，并完成相关补偿及标定处理，并将信息传送至
任务计算机。为节省空间，将接口电路集成在此单元电路中。接口电路完成系统与外部其他系统的通信
和电气隔离，以保证正常的数据传输和安全。
电源模块为整个产品提供稳定可靠的电源
****
图*产品外形示意图
*.*.*外形尺寸
产品外形尺寸见图*。产品的体积不大于****。
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***
*
*/*******-****
***-***）²
**。=****×（**）
式中：
**——第*次测量的角速度*偏；
*
**次角速度*偏的均值。
*.*.**带宽
*.*.**.*加速度带宽
按********-****方法*.*.**和以下细则进行：
*）将产品和标准传感器通过安装夹具固定在振动台上，使得待测轴向的加速度计敏感轴垂直于安
装台面：
*产品上电预热****，振动台驱动频率点选取****、****、****、****、****、****、****、
****、****、*****，每个频率点采集加速度输出数据****，取每个频率点加速度输出数据的
峰峰值的*半为该频点的加速度输出幅值，得到加速度的幅频特性曲线：
*）从最低测试频率点的幅值开始，取幅频特性山线-***点对应的频率为加速度的带宽，若*****
时未衰减至-***及以下，则带宽为*****:
*.*.**.*角速度带宽
按*******-****方法****和以下细则进行：
*）将被测产品通过工装紧固在角振动台上，其待测轴向的陀螺仪敏感方向垂直于角振动台平面；
*按规定设置角振动台驱动频率和幅值，频率点选取****、****、****、****、****、****、
****、****、****、*****:
*)预热****后测试并记录角速度的输出数据****，取每个频率点角速度输出数据的峰峰值的*
半为该频点的角速度输出幅值，得到角速度的幅频特性曲线
*）从最低测试频率点的幅值开始，取幅频特性曲线-***点对应的频率为角速度的带宽，若*****
时未衰减至-***及以下，则带宽为*****。
*.*.**非正交性
*.*.**.*角速度非正交性
*）将产品通过专用工装安装在*轴转台上，产品上电预热****后，按照附录*所示的**个位置
进行翻转，即将产品角速度的*（滚转角）、*（俯仰角）、*（偏航角）轴依次朝天和朝地，
**个位置中*轴转台外框转动，**个位置对应角速度分别为***°/*、-***°/*、-***°/*、***°/*
、***°/*、-***°/*、-***°/*、***°/*、***°/*、-***°/*、-***°/*、***°/*,每*次绕敏感轴
正向转动和负向转动各测量*次，*次区别是产品分别朝天和朝地，并求取这*次产品输出的
平均值：按本方法中测试陀螺在**个位置时的输出，其中测试与记录时间为***；
*)产品断电，间隔*分钟后重复步骤*）进行再次测试，共测试*次。
*）利用每次测试的**组数据，通过最小*乘法可求出产品归*化的标度因数矩阵**（*=*，**
**
*/*******-****
·*）。
各轴输入角速度向量：
「+***-*******
**+***-*****
*（**）
****+***-***
******
角速度输出：
[***********************]
****
***=（**）***
***
****
************
***
****
则有：
***=**·**（**）
根据最小*乘法，得：
*=*·*（**）*
如此，即可根据角速度*组测量的数据得到最小*乘估计：
*****
*******
**********
*******（**）*（**）
***]
*******-.*
归*化的标度因数矩阵*为：
| ********* |
| ******************元***************************** |
***
*********
*****（**）
********=
*
****
*）陀螺的安装误差为：
***
**************
***=********=*****=*****
**
***********
*=*******
*****=、**=*****
****=*****
***
**）***
*）取*次安装误差的标准差：
******、****、***、***、****、****
*）按公式（**）计算角速度非正交性。
*=***(*****************）
（**）
**
*/*******-****
*.*.**.*加速度非正交性
*）将产品通过专用工装安装在*轴转台上，产品上电预热****后，按照附录*所示的**个位置
进行翻转，即将产品加速度的*（纵向）、*（横向）、*（横向）轴依次朝天和朝地，每*次
朝天和朝地各测量*次，*次区别是产品绕天向旋转***°，并求取这*次产品输出的平均值
；按本方法中测试加速度计在**个位置时的输出，其中测试与记录时间为***
*）产品断电，间隔*分钟后重复步骤*）进行再次测试，共测试*次。
*)利用每次测试的**组数据，通过最小*乘法可求出产品归*化的标度因数矩阵***（*=*，**
*）。
各轴输入加速度向量：
+*******
**+******
*（**）
****+***
****
加速度输出：
[***************]
*******
**=******************（**）***
***]
**********
则有：
（**）
*=*·**
根据最小*乘法，得：
（**）
=*·*
如此，即可根据加速度*组测量的数据得到最小*乘估计：
***
*******
***
**=[***]（**）***********
*]
********
归*化的标度因数矩阵**为：
*****
***********
*****
*/************
****
*（**）
*
*************
**
*
******
*）加速度计的安装误差为：
**
| 加速度输出： |
****+*******+*******+******[****]******************=****************** |
（**）（**） |
| 则有： |
***]********** |
|
| 根据最小*乘法，得： |
*=*·** |
（**） |
| 如此，即可根据加速度*组测量的数据得到最小*乘估计： |
=*·****************=[***]** |
（**）（**） |
| 归*化的标度因数矩阵**为： |
**********]************* |
|
| */*** |
********************************************** |
（**） |
*/*******-****
**
**
*/*、****=********、*****
****=*****=*****
***********
***
*****=*=*****
*=********=*****
*
*
*）取*次安装误差的标准差：
******、******、******：***********、***
*）按公式（**）计算加速度非正交性。
****=***(***********，***********（**）
取角速度非正交性和加速度非正交性中的最大值，即为产品非正交性。
*.*.**导航精度偏差（***）
按********-****附录*和本规范附录*进行导航精度偏差测试
数据离线处理如下：
系统水平位置精度用径向误差率的圆概率误差半径（*）衡量，圆概率误差半径按如公式（**）计算：
***()
*=*（**）
**
式中：
*-圆概率误差半径：
*-系数，选取**%圆概率误差半径，*=*.**；
*有效试验次数
*第次试验的数据采样点数：
***(**）--第*次试验地*个采样时刻的径向误差率，按如公式（**）计算：
***(*,²+(******)（**)
式中：
*第次试验的第次采样时刻的导航时间，单位为小时：
——第*次试验的第了次采样时刻的维度误差，单位为角分：
**—-第/次试验的第/次采样时刻的经度误差，单位为角分；
—第/次试验的第了次采样时刻的纬度真值，单位为度。
根据公式（**）计算出的*为产品的导航精度偏差
*.*.**高温
*.*.**.*高温贮存
按******.**-****方法*.*.*.*和以下条件进行，产品在试验前后的环境温度变化率按表*规定。
试验过程中产品处于非工作状态。
**
*/*******-****
表*高温贮存试验条件
| 温度 |
持续时间 |
温度变化率 |
| ***℃±*℃ |
*** |
不大于*℃/*** |
试验后，在标准大气条件下恢复**后进行测试。测试时，要求产品通电预热****，然后在常温
（*=**℃）下按照*.*.**进行角速度*偏和加速度*偏测试
*.*.**.*高温工作
按******.**-****方法*.*.*.*和以下条件进行，产品在试验前后的环境温度变化率按表*规定。
表*高温工作试验条件
| 温度 |
工作时间 |
温度变化率 |
| **℃±*℃ |
产品通电，温度稳定后保温** |
不大于*℃/*** |
达到保温时间后，按照*.*.**进行角速度*偏和加速度*偏测试。
*.*.**低温
*.*.**.*低温购存
按******.**-****方法*.*.*和以下条件进行，试验过程中产品处于非工作状态，产品在试验前
后的环境温度变化率按表*规定。
表*低温贴存试验条件
| 温度 |
持续时间 |
温度变化率 |
| -**℃±*℃ |
*** |
不大于*℃/*** |
试验后，产品在*.*.*规定的干燥条件下保持**，再在标准大气条件下恢复**，然后进行测试。
测试时，要求产品通电预热****，然后在常温（*=**℃）下按照*.*.**进行角速度*偏和加速度*偏
测试。
*.*.**.*低温工作
按******.**-****方法*.*.*和以下条件进行，产品在试验前后的环境温度变化率按表*规定。
表*低温工作试验条件
| 温度 |
工作时间 |
温度变化率 |
| -**℃±** |
产品通电，温度稳定后保温** |
不大于*℃/*** |
达到保温时间后，按照*.*.**进行角速度*偏和加速度*偏测试
*.*.**温度循环
按*******-****方法****和以下条件进行，，产品在试验前后的温度循环变化率按表*规定。
表*温度循环试验条件
| 高温 |
低温 |
高温、低温保持时间 |
转换时间 |
循环次数 |
工作条件 |
| ***℃±*℃ |
-**℃±*℃ |
***℃:**：-**℃：** |
小于***** |
* |
不通电 |
试验后，在室温标准大气压条件下恢复**后进行测试。测试时，要求产品通电预热****，然后在
**
*/*******-****
常温（*=**℃）下按照*.*.**进行角速度*偏和加速度*偏测试。
*.*.**振动
按*******-****方法****.*和以下条件进行。
表**振动试验条件
| 功率谱密度（*²/**） |
*（**） |
*(**） |
*(**） |
**(**） |
振动方向 |
持续时间（***） |
| *.** |
** |
*** |
**** |
**** |
*、*、*轴 |
*（每轴向） |
*.*
(**/**）图*.******
*.**
**
****
***************
（**）
图*振动试验条件
试验时，产品不通电。振动试验前后在常温下按照*.*.**方法进行角速度*偏和加速度*偏测试
*.*.***抗过载
按*******-****方法****.*、******.**-****方法*.*.*和以下细则进行：
*）将被测产品通过工装安装在稳定的水平平台上然后对产品供电，按照*.*.**进行角速度*偏
和加速度*偏测试，要求产品通电预热****，计算出过载试验前角速度*偏、加速度*偏：
*）将被测产品通过工装安装在试验装置上，产品*轴正向与冲击方向*致，按抗过载试验条件
*******@***，进行试验，试验过程中产品通电工作
*）试验结束后，回收产品，重新将产品通过工装安装在试验前的稳定水平平台上，按照*.*.**
进行角速度*偏和加速度*偏测试，要求产品通电预热****，计算出试验后角速度*偏和加
速度*偏。
*.*.**静电放电敏感度
***试验按*******-****中方法****规定进行，产品的静电放电敏感度等级为*级，要求不小
于*****。试验后，在常温（*=**℃）下按照*.*.**进行角速度*偏和加速度*偏测试，要求产品通
电预热****。
*.*.**老炼
老炼原理如图*所示。按下述条件进行试验：
*）试验温度：**℃±*℃：
*)保持时间：***；
*)电源电压：试验过程中通电工作，*=*.**±*.**
**
*/*******-****
*）老炼试验结束，在标准大气压条件下恢复**后，产品通电测试，按照*.*.**方法进行角速度
*偏和加速度*偏测试，要求产品通电预热****。
| 电源 |
*** |
****** |
| 电源 |
*** |
****** |
图*老炼原理图
*.*.**稳态寿命
稳态寿命原理如图*所示。按******方法***和以下条件进行试验：
*）试验温度：**℃±*℃；
*保持时间：****；
*)电源电压：试验过程中通电工作，*=*.**±*.**。
*试验前，在室温下产品通电预热****后，按照*.*.**方法进行角速度*偏和加速度*偏测试。
*试验结束，在标准大气压条件下恢复**，在常温（*=**℃）下产品通电预热****，按照*.*.**
方法进行角速度*偏和加速度*偏测试。
*交货准备
*.*包装和装箱
产品应装在专用的包装盒内，包装盒内应有防震保护，箱内空隙处用包装材料填塞。包装箱内应附
有使用说明书和合格证。装箱单上应表明：
*）制造单位名称；
*）产品名称、型号（或代号）、出厂编号；
*）检验日期和检验员印章；
*)规范编号。
*.*储存
产品应储存在温度为-**℃~**℃，相对湿度不大于**%，通风、无腐蚀性气体影响、无腐蚀性物质
侵蚀、无强烈机械振动和冲击、无强磁场的库房内。
*.*运输
产品运输时应有牢固的包装箱，箱外应按**/****-****规定标上“易碎物品”、“怕雨”等标志。
装有产品的包装箱，可以用汽车、火车、飞机、轮船等运输。运输中，包装箱应固定在运输工具上，在
运输过程中应小心轻放，避免晃动、撞击、倾覆现象的发生，避免雨雪直接淋袭和太阳久晒等，不允许
与酸碱腐蚀物品·起运输。
*说明事项
*.*预订用途
符合该规范的产品供弹载产品角速度和加速度的测量。
**
*/*******-****
*.*订购文件应明确的内容
订购文件应明确下列内容：
*）本规范的名称、编号；
*数量；
*）特殊装箱与交通运输要求；
*）其他要求。
*.*术语和定义
*******-****、*******-****确立的术语和定义适用于本规范。
*.*应用说明
使用、包装和运输过程中必须有静电防护措施。
**
*/*******-****
附录*
（资料性附录）
安装工位坐标示意图
安装工位坐标示意图见图*.*。
**）
*）*）*
*
*
**）*
图*.*安装工位坐标示意图
**
| * |
*） |
| *） |
*）* |
| * |
|
| * |
|
| *图*.*安装工位坐标示意图 |
*）* |
*/*******-****
附录*
（资料性附录）
导航精度偏差试验方法
*）导航精度偏差试验设备及仪器见表*.*。
表*.*试验用主要仪器及设备
| 序号 |
试验设备 |
主要性能参数及功能 |
数量 |
| * |
直流稳压电源 |
电流：*-**，电压输出：*-***可调 |
*台 |
| * |
车载电瓶 |
给相关试验设备供电 |
*台 |
| * |
卫星导航接收机 |
****-*用于产品组合导航，****-*为参考基准，都具备***功能 |
*套 |
| * |
试验车 |
安装相关试验设备 |
*辆 |
| * |
便携式电脑 |
采集及处理数据 |
*台 |
| * |
串口转接线 |
数据采集连接线 |
*根 |
*）产品和其它试验设备的安装应满足以下要求
*）试验车内应安装产品托架的安装过渡板，托架应在安装过渡板上牢固连接；
*）产品和其它试验设备的安装和连接应便于试验人员的操作
*)产品的其它试验设备的安装和连接应有必要的防静电等安全措施，以保障人员和设备的安
全；
*）设备中的卫星导航接收机，应在试验车顶部安装支架，以固定接收机天线。
*车载试验线路选择：车载试验线路中应包括东西方向和南北方向的线路。
*）车速及导航时间：试验车的行驶速度在****/*以上的时间应不少于导航时间的**%，产品无
卫星信号的导航时间应不少于***。
*）对照数据：具备***功能的卫星导航系统****-*提供高精度位置基准信息。
*）试验具体操作如下
*）将产品和试验设备安装连接到试验车上：
*）系统通电，开始自由行驶，完成惯性/卫星组合精对准后转入导航；
*）按照设定的试验线路自由行驶，断开****-*天线，并开始计时，记录***内产品的输出
数据，同步记录***内的****-*的输出作为对照数据：
*）每隔**录取*次记录的产品输出数据和对照数据，共录取**组产品数据，记为产品该次
试验的**组测量数据和对照数据；
*）重复*）~*的操作，至少完成*次车载导航试验
*系统断电，完成试验。
**
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