为实现飞行器在高空、低压状态下的准确控制,飞行器姿/轨控制系统将传统的舵面控制系统改为周向动力布置系统,即通过多个姿控发动机组合点火实现其姿/轨调控。推力矢量作为周向动力布置系统的关键性能参数,是保证飞行器控制精度的重要前提,故对周向动力布置系统产生的推力矢量进行准确地动态测量显得尤为重要。本文针对周向动力布置系统的推力矢量测量需求,研制出了一种压电式推力矢量测试系统,并通过仿真分析、动静态标定实验及模拟加载实验证明了本测试系统具有刚度高、固有频率高、测试精度高及测试稳定性好等优点,从而保证了测试结果的稳定性与可靠性。通过对石英晶体性质、压电机理和压电效应的研究得到了压电效应表达式;通过对晶体切型的选择、晶组的选择与构成等方面的研究分析完成了压电式三向力传感器的设计。以四点支撑式压电测力仪为基础,并结合周向动力布置系统的结构特点,完成了测试系统的设计;介绍了测量的理论原理,包括推力矢量相关参数的定义及测试系统理论模型。根据测试系统的承载性能要求及动态性能要求,通过ANSYS对测试系统模型进行静态、模态分析,得出其刚度及固有频率均能满足要求,并通过ANSYS模拟加载验证推力矢量测量的可行性。对测试系统进行三向力及三向力矩标定实验,通过数据分析及解耦补偿得到测试系统的非线性误差及重复性误差均在2%以内,向间干扰不大于3%,满足推力矢量测量的静态性能要求;通过锤击法对测试系统进行动态性能验证,实验结果表明测试系统动态性能良好,满足推力矢量测量的动态性能要求。通过正交模拟加载实验及四工位偏移模拟加载实验证明了测量结果满足精度要求。