不久前，嫦娥三號(hào)的成功登月，成為了我國(guó)航天事業(yè)發(fā)展新的里程碑。而中國(guó)航天科工三院研制的加速度傳感器組合，則為嫦娥三號(hào)的“奔月”助了一臂之力。這款加速度傳感器組合，幫助飛船實(shí)現(xiàn)了精確的變軌控制和平穩(wěn)、準(zhǔn)確的著陸控制，從而讓嫦娥三號(hào)hold住了飛行速度。我們都知道，在整個(gè)嫦娥三號(hào)的太空飛行任務(wù)中，速度控制都是關(guān)鍵因素，而精準(zhǔn)測(cè)量各個(gè)階段速度變化(即加速度)正是加速度傳感器組合件的拿手好戲。

加速度傳感器組合件由哪幾部分組成？

探月加速度傳感器組合件主要由石英撓性加速度傳感器、配套電路、結(jié)構(gòu)本體三部件組成，其核心部件石英撓性加速度傳感器正是助力神舟系列飛船飛行任務(wù)十戰(zhàn)十捷的功勛產(chǎn)品。而且，相比神舟十號(hào)用三軸加速度傳感器組合，探月工程用加速度傳感器組合件測(cè)量精度提升了兩成，溫度工作范圍提高了一倍。

同神舟系列飛船的加速度傳感器相比，優(yōu)勢(shì)在哪兒？

除了上述明顯的優(yōu)勢(shì)外，與神舟系列用三軸加速度傳感器組合相比，此次組合有另外兩大優(yōu)勢(shì)。

一是探月工程用加速度傳感器組合件采用新型六軸傘狀的冗余設(shè)計(jì)方案，即六只加速度傳感器像雨傘骨架一樣均勻排列在一個(gè)圓錐面上，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)尚未見(jiàn)到公開(kāi)報(bào)道。據(jù)相關(guān)專(zhuān)家稱(chēng)，常規(guī)的三軸正交設(shè)計(jì)方案，若其中一個(gè)軸發(fā)生故障時(shí)，整個(gè)單機(jī)則故障，因此其可靠性只有0.9908，而六軸設(shè)計(jì)的可靠度預(yù)計(jì)可達(dá)0.99998，遠(yuǎn)高于三軸加速度傳感器組合，因而整星僅使用了1臺(tái)單機(jī)，即能滿(mǎn)足可靠性設(shè)計(jì)要求，在成本、體積、重量、功耗方面都具有極的大的優(yōu)勢(shì)。

另一大優(yōu)勢(shì)是該產(chǎn)品具有很好的故障檢測(cè)能力。該方案下，完成整星三個(gè)軸向的加速度測(cè)量共有20種組合選擇方案，若某一軸工作異常，則含有這個(gè)軸的所有組合解算結(jié)果也異常。對(duì)20種組合方案進(jìn)行解算，根據(jù)解算結(jié)果對(duì)是否存在工作異常軸進(jìn)行判斷，從而剔除工作異常的軸，保證工作正常的組合參與控制。這就好比將一支6人組成的樂(lè)隊(duì)任意抽出3人組成小樂(lè)隊(duì)進(jìn)行演奏，通過(guò)判斷這20支小樂(lè)隊(duì)中哪幾支的發(fā)揮明顯出現(xiàn)問(wèn)題來(lái)定位到其中濫竽充數(shù)的樂(lè)手，從而剔除出去，確保其他水平正常的樂(lè)手繼續(xù)擔(dān)當(dāng)演奏任務(wù)。

在航天和民用中，加速度傳感器組合如何實(shí)現(xiàn)其功能？

據(jù)了解，在落月過(guò)程開(kāi)始時(shí)，首先是使用加速度傳感器和陀螺儀組成慣導(dǎo)系統(tǒng)，使用慣性導(dǎo)航傳感器進(jìn)行落月的高度和位置測(cè)量，加速度傳感器處于主要地位，同時(shí)配合微波測(cè)距等單機(jī)進(jìn)行測(cè)量。當(dāng)下降到一定高度時(shí)，其它單機(jī)進(jìn)行接力，共同完成嫦娥的精準(zhǔn)落月?？梢?jiàn)，這款加速度傳感器組合是嫦娥落月的關(guān)鍵產(chǎn)品。

據(jù)悉，這款加速度傳感器組合在這次登月任務(wù)中，還承擔(dān)著標(biāo)定7500N發(fā)動(dòng)機(jī)的作用，這個(gè)新研制的發(fā)動(dòng)機(jī)第一次上天使用，對(duì)其輸出的真實(shí)功率，需要國(guó)航天科工三院33所的產(chǎn)品進(jìn)行標(biāo)定和驗(yàn)證。

“嫦娥”三號(hào)所用的33所加速度傳感器的技術(shù)實(shí)力目前在國(guó)內(nèi)居于領(lǐng)先地位，以此技術(shù)為基礎(chǔ)，33所開(kāi)發(fā)了性能優(yōu)良的民用產(chǎn)品，其中，最具代表性的產(chǎn)品包括地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、無(wú)線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)和磁性連續(xù)測(cè)斜儀等，地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)系統(tǒng)曾成功應(yīng)用于汶川地震救災(zāi)和舟曲災(zāi)后重建，無(wú)線隨鉆測(cè)量系統(tǒng)和磁性連續(xù)測(cè)斜儀則分別應(yīng)用在油田的鉆井和測(cè)井過(guò)程。