加速度计在地球物理、惯性导航、油气勘探和地震检波等多个领域有广泛的应用, 基于微光栅MEMS加速度计具有抗电磁干扰、高精度、易集成、体积小、重量轻等优势。针对微光栅加速度计受到交叉轴串扰导致的测量精度不高的问题, 提出了一种基于双器件层SOI基片制备敏感结构设计及其闭环控制方法, 通过采用Comsol有限元仿真分析可知, 该设计理论上, 当上下层悬臂梁厚度差为0.5 μm时, 交叉轴串扰仅为0.01%, 同时结构的敏感轴与非敏感轴的模态分离比传统结构提升了5.3倍, 有效提高了敏感结构抗高阶机械模态扰动的能力。在此基础上, 分析了静电力和磁电反馈的特点, 并根据器件自身结构和电气特性, 采用磁电反馈方式以增大线性范围。

星体跟踪器是机载天文导航设备的重要组成部分,随机振动是其结构失效的重要因素。采用有限元分析软件Ansys workbench对某机载星体跟踪器进行了随机振动分析,获得了1σ响应值与随机响应谱。根据分析结果进行了随机疲劳计算,得到了疲劳寿命使用系数。该分析方法同样适用于其他光电设备的随机振动与疲劳分析,对光电设备的结构设计有一定的指导作用。