一、衛星驗證測試試驗的行業背景

在開發新衛星的過程中，從設計、仿真、驗證直至制造與部署，每一個環節都至關重要。航天業正在面臨最初的太空競賽以來最激烈的競爭，許多公司在加速發展太空探索能力，希望在抵御新風險的同時，實現更大規模和更低的成本，鑒于衛星在國家的戰略地位以及潛在的市場經濟價值，對于衛星的生產測試實驗。

二、衛星驗證測試試驗的監測目的

在正式發射之前，必須在地面驗證航天器能否承受運載火箭發射過程中的動力學載荷。航天器在實際發射過程中會處于一個非常惡劣的動力學環境，在這種動力學環境下，航天器會承受非常的動力學載荷，比如運載火箭一二級分離時產生的沖擊、火箭發動機產生的振動以及整流罩摩擦空氣產生的噪聲。只有在航天器進入軌道后，其所處的動力學環境才會得以改善。

航天器動力學環境試驗覆蓋的頻率范圍很廣，涉及多種不同的試驗類型，如正弦、隨機振動、聲學和沖擊。動力學環境試驗使用的設備包括：振動臺、滑臺、混響室、揚聲器、跌落臺和熱沖擊試驗臺等。這些試驗的特點不盡相同，所以給試驗部門帶來了很大的壓力。首先，試驗部門需要有足夠的試驗人員和技術能力以掌握所有試驗的流程和方法。此外，試驗部門還要考慮試驗設備的投資成本，因為每種試驗都有特定的測試和分析要求。

除了環境試驗外，模態試驗和微振動試驗也是航天試驗的重要組成部分。模態試驗有助于驗證衛星或運載火箭的有限元模型，以便進行更準確的仿真分析。由飛輪等擾振源所引起的微振動會影響精密設備的運行，如光學或激光設備。

三、衛星振動環境試驗

衛星振動試驗（包括正弦或隨機）的目的，是在振動臺上復現運載火箭發射過程中，航天器所處的振動環境。試驗中，由控制系統發出驅動信號，然后由功率放大器將驅動信號放大， 并將電信號傳輸給振動臺，最終由振動臺將電信號轉化為振動，驅動航天器進行振動試驗。振動臺和航天器之間安裝有控制傳感器，傳感器的振動信號會實時反饋到控制系統，控制器會基于反饋信號對振動臺進行實時的閉環控制。在振動環境試驗中，除了對振動臺進行控制外，如果響應點的振動量級超標，還要對響應點進行限幅。當響應點振動的量級觸發限幅控制時，控制系統就會降低驅動電平，保護航天器不會因為試驗而發生損壞。的控制系統會內置非常多的安全參數，包括自檢、限幅和中止上下限等功能。

四、衛星驗證測試試驗森瑟科技傳感器產品

1，雙安裝孔三軸IEPE加速度傳感器732A：

732A系列產品是一款為水下應用設計的IEPE三軸加速度傳感器，采用剪切模式運行的壓電陶瓷作為敏感元件，具有寬頻帶響應特性。此IEPE加速度傳感器通過結合優質的晶體和低噪聲微電子元件傳感信號，與其他敏感元件相比在工作溫度范圍內獲得了超低的溫度靈敏度變化/響應; 剪切模式技術同樣保證了的基座靈敏度應變誤差。732A系列產品采用激光焊接鈦合金金屬外殼，并將線纜集成一體輸出以便產品在水下使用。出色的振幅和相位頻率響應，使得此產品非常適合結構驗證、零件測試、跌落測試和實驗室水力學測試。微型立方體結構使得測試工程師可以很方便的同步測量三個相互垂直軸向的加速度，測試數據可靠，長期穩定。

2、微型三軸IEPE加速度傳感器730A:

730A系列產品是一款IEPE三軸微型加速度傳感器，該型號采用剪切模式工作的壓電陶瓷作為敏感元件，具有超寬頻帶響應特性。此IEPE加速度傳感器通過結合優質的晶體和低噪聲微電子元件產生信號，與其他敏感元件相比在工作溫度范圍內獲得了超低溫度靈敏度變化/響應; 剪切模式技術同時保證了的基座靈敏度應變誤差。730A系列產品采用激光焊接鈦合金金屬外殼和玻璃密封4針輕型接頭的結構（或整線輸出）以供輕型、寬頻帶應用。出色的振幅和相位頻率響應，使得此產品非常適合結構驗證、零件測試、跌落測試和實驗室水力動力學測試。微型立方體結構使得測試工程師可以很方便的同步測量三個相互垂直軸向的加速度，測試數據可靠，長期穩定。

3，高沖擊加速度傳感器411:

411型號加速度傳感器基于的壓阻MEMS傳感技術元件加工，提供出色的動態范圍和穩定性。這種壓阻加速度傳感器是為沖擊測量而設計的堅固型無阻尼測量裝置。內置蝕刻硅芯片布置了包含慣性質量塊和應變計的主動四臂惠斯通橋電路。該元件的質量輕、極小的尺寸和的結構可以提供高共振頻率，同時具有低阻抗、高過載、低相移和零阻尼等特性。該類型傳感器的高諧振頻率特點使得它們在高沖擊脈沖后的高頻信號下不會共振損壞，相反具有較低諧振頻率的加速度傳感器就可能會遭到破壞。高諧振頻率和零阻尼也允許加速度傳感器響應快速信號、短持續時間的激波運動。同時該傳感器頻率響應可以向下擴展到靜態或低頻加速度，因此該傳感器也是測量長時間變化信號的理想選擇。411型采用了堅固可靠的結構，大大降低了電纜接線和沖擊損壞的概率。

4、耐高溫電荷輸出加速度傳感器372P

372P系列產品是一款耐高溫的壓電加速度傳感器，其特點是采用壓縮模式的陶瓷晶體為敏感元件，具有高分辨率輸出信號的特性。此加速度傳感器基于壓電陶瓷的特性通過低噪聲線纜輸出電荷信號，信號地與外殼隔離。外殼采用高溫合金，通過激光焊接工藝實現產品的密封性；輸出連接頭采用微型玻璃絕緣連接器以滿足不同環境下使用時輸出的穩定性。

372P產品底部有提供測試用10-32的螺紋孔，另外還提供三角方位的安裝通孔腳用于螺栓安裝，可以用M4螺釘將加速度傳感器固定于被測對象上。372P系列加速度傳感器具有寬頻帶響應和耐高溫的特性，所以適用于在高溫環境下測量動態加速度及振動的場合。另外，森瑟科技還提供與接頭配套的線纜。

整星在地面上要用振動試驗臺做以下幾種測試：正弦振動，隨機振動，噪聲和沖擊。分別來模擬不同的振動環境。但整星力學試驗通常不是按上述正弦振動，隨機振動和噪聲測試的條件來進行，主要原因是噪聲和隨機條件具有部分重疊性，既做噪聲又做隨機，一方面會對衛星造成不必要的積累疲勞，另一方面也會增加試驗成本。因此，對于一顆衛星，有必要對兩種差異進行分析，然后確定整星力學試驗項目的選取和試驗條件的剪裁，實現力學試驗的化。

整星在地面的時候，通過設計的一系列條件，用振動試驗臺來做相應的試驗，來模擬火箭發射環境，提前發現振動對衛星的影響，進而改進設計，完善保障體系，提高衛星發射的可靠性。