浮球平台是一种无框架高精度的新型惯性测量平台。内球体和外球壳的结构使得浮球平台有较高的测量精度和很强的适应能力。姿态测量系统是浮球平台的关键子系统。本文研究了浮球平台的电容式姿态测量系统,主要工作包括以下几个方面:1.依据电容传感器工作原理提出了俯仰角和滚动角的测量方法。由于姿态测量系统的接受带与偏航角通道重合,着重阐述了偏航角测量方法与俯仰角和滚动角的测量方法的区别。2.依据角度测量原理,建立了连续型姿态带仿真模型,仿真分析了输出电流信号与激励信号的相位差、姿态带极板间距和接收带宽度对电容量的影响、输出信号相位差与激励带位置之间的关系、偏航角的测量方法。分析结果表明,姿态带极板间距越小,接收带宽度越大,电容量越大。输出信号相位差与激励带位置之间有一一对应的线性关系,然而,连续型分布结构两部分导体之间的空隙会导致较大的偏航角测量盲区。3.在连续型激励带基础上加以改进,研究了两种离散结构的激励带:不交叉型离散结构和交叉型离散结构,仿真分析了激励带上四个不同位置输出姿态角和姿态角误差、偏航角精值测量线性度。对比结果表明,两种离散结构在四个不同位置输出的相位差信号趋势相近,从整体上看,不交叉离散结构的平均误差较小;在偏航角精值测量方面,不交叉离散结构输出相位差信号线性度较好,角度测量盲区很小。4.对比了连续型激励带结构和不交叉离散激励带结构的优缺点,选取不交叉离散结构激励带为设计参考。加入噪声干扰可以看出不交叉激励带抗干扰能力较强,激励信号频率变化对系统无影响。介绍了电容式姿态测量系统的整体结构框图和整体工作机理。分析了系统的优缺点,提出了改进方法。