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高灵敏度微加速度传感器是惯性导航系统的核心器件，用于战略导弹及潜艇的无源惯性导航以保证其制导和定位精度，也可以为固体地球演化、海洋气候变化和地球物理勘探等国家重大基础研究提供重要的数据支撑。但是，传统的微加速度传感器受制于其检测原理与现有加工技术的限制而不能实现很高的灵敏度。因此，发现新的敏感机理成为了大幅提高微加速度传感器灵敏度水平的一个重要途径。模态局部化是诺贝尔奖获得者P.W.Anderson提出的安德森局部化在结构动力学中的一种具体表现形式，模态局部化现象近些年来被用来研制超高灵敏度的微机械传感器。 本文首次提出将模态局部化现象引入惯性传感器研究，探讨基于模态局部化的弱耦合谐振式惯性敏感新机理，研制基于该机理的加速度传感器，以多自由度谐振系统的振幅比作为传感器输出，具有超高的灵敏度和更好的鲁棒性。针对基于模态局部化的弱耦合惯性敏感机理所面临的几个关键科学问题，开展的具体研究内容包括： 建立了多自由度弱耦合谐振器的等效力学（质量刚度阻尼）与电学（电阻电容电感）模型，分析了弱耦合谐振器的幅频响应和相频响应，发现了驱动馈通信号使得谐振器的振幅比输出误差增大、谐振器之间的频率同步误差增大的规律，提出了通过为弱耦合谐振器提供等大反相补偿电流来消除馈通信号减小了振幅比输出误差的方法。 建立了失调弱耦合谐振器的传递函数模型，分析比较了振幅比灵敏度与频率灵敏度，确定了弱耦合谐振式传感器的振幅比灵敏度的影响因素，实验观测了双端固定音叉弱耦合谐振器的频率分离、模态能量局部集中等现象，证明了振幅比灵敏度比频率灵敏度提高三个数量级以上，而且耦合系数（K）越小，振幅比灵敏度越高。 提出了两种弱耦合谐振式传感器的振幅比的线性化输出方法：采用双谐振器驱动下的振幅差输出可以实现|δ|＜t;K范围内的线性化，同时还能保证较高的灵敏度，而振幅比的线性化输出区间（δ＜?K）则与振幅差的线性输出区间具有互补关系；采用两个振动模态振幅比和的输出形式实现了全量程范围内的线性化输出。 建立了弱耦合谐振式传感器的分辨率模型，发现品质因数过低会导致谐振器的两个模态发生互扰，使得振幅比测量误差变大，实验分析所得的品质因数阈值为Q＞16/K；实验验证了振幅比输出对封装压力变化有很好的共模抑制作用。 最后，研制了一种基于模态局部化的弱耦合谐振式加速度传感器。其包含了一个弱耦合谐振系统和一个可动质量块系统，当有外界加速度输入时，质量块与谐振器之间的平板电容间距发生变化，从而产生差分静电力作用于耦合谐振器上导致了结构的不对称，使得模态局部化现象发生，通过检测两个谐振器的振幅比输出既可以敏感加速度的大小。实验表明其在±1g的量程范围内，基于振幅比输出的灵敏度（312162ppm/g）比基于频率输出的灵敏度（1035ppm/g）提高了302倍。