陀螺平台的安装对姿态测量精度的影响

介绍了姿态测量装置（陀螺平台）的工作原理，着重分析了安装误差对姿态测量精度的影响，通过坐标转换矩阵得到陀螺平台的横摇轴与车体纵摇轴不平行度与测量误差的关系，得出当安装偏差角较小时，对纵摇影响很小可忽略，但对横摇影响较大。该结论对总装总调的要求有实际应用价值。     

基于光学照片的子母弹弹道测试的一种方法

介绍一种基于光学照片对子母弹空间位置和速度进行测试的方法,该方法利用空间交汇原理,结合子母弹抛射特点,进行子弹抛射落点分析计算,对测量误差进行分析和估计,并对子母弹空间位置、速度、落点及其测量误差进行仿真计算.     

基于可编程片上系统的激光遮断法测速系统

针对以往测速系统采用单片机和CPLD分离结构在强电磁场环境下稳定性差,不能实时显示测量结果的缺点,设计一种基于激光遮断法原理测量弹丸飞行速度的智能测速系统,利用可编程逻辑器件的高集成度在单片FPGA中完成脉冲识别、处理,并在FPGA中嵌入32位Nios Ⅱ软核处理器实现对被测信号采集、处理和结果显示等功能,采用该结构使测速系统结构简单,抗干扰能力强,能直接显示弹丸飞行速度.因系统集成度高,使测量装置本身引起的测量误差达到最小化,通过误差分析,系统测量误差小于1%,测速范围可达400～4 000 m/s.在实际测试中利用该系统成功测量了电磁轨道炮发射的弹丸速度.     

一种注装炸药件垂直度机加控制

为解决注装炸药件机械加工垂直度难以控制的问题，运用了三坐标测量技术，测量出了产品倾斜量及位置，然后根据该测量结果采用数控加工中心进行了修正加工．结果表明：产品垂直度得到了有效控制，提高了产品加工合格率．     

速率捷联式液浮陀螺罗盘

准确定向是野外测量的关键技术,也是国内外未能够很好解决的测量问题.本文提出了一种利用液浮陀螺固有特性,采用双位置法测量北向角的方法,并对系统测量误差进行了简要分析,给出了多次实验数据.理论分析和实验结果表明:该测量系统的误差小于25角秒,并通过了基地及部内专家在93年3月及95年1月两次专家评审,达到了部内要求.     

速率捷联式液浮陀螺罗盘

准确定向是野外测量的关键技术,也是国内外未能够很好解决的测量问题.本文提出了一种利用液浮陀螺固有特性,采用双位置法测量北向角的方法,并对系统测量误差进行了简要分析,给出了多次实验数据.理论分析和实验结果表明该测量系统的误差小于25角秒,并通过了基地及部内专家在93年3月及95年1月两次专家评审,达到了部内要求.     

基于椭球面分布的磁测量修正方法研究

针对地磁测量计算姿态角时容易受到测量环境干扰的问题,分析并建立了完整的磁测量数学模型,通过简化该模型,得出磁测量输出轨迹为椭球面分布,并利用最小二乘椭球参数拟合的方法,完成了基于椭球面分布的磁修正椭球参数估计.通过试验分析,基于椭球参数拟合修正方法的测量误差小于2%,有效地修正了测量环境及传感器本身带来的测量误差.     

基于陀螺和卫星定位组合的滚转角测量方法

针对现有微旋弹滚转角测量方法易受天气条件限制或环境电磁干扰的问题,提出了基于陀螺和卫星定位组合的滚转角测量方法。该方法在分析陀螺测量滚转角原理的基础上,对弹丸滚转角三角函数的两种表达方式求和,将三轴陀螺和卫星定位数据融合建立卡尔曼滤波方程估计弹丸滚转角。仿真和实验表明:滤波估计滚转角准确且滤波算法的收敛速度快,测量误差均值小于2.5°,均方差小于3°,可用于微旋弹或微旋引信的滚转角测量。     

座圈尺寸光电非接触測量系统研究

基于激光位移检测原理与现代光电传感技术，提出一种用于大型回转体类零件——座圈直径与圆度误差非接触测量方法和测量系统。论述了测量系统组成、测量原理及直径测量数学模型，并对测量误差进行了分析，设计了基于LabVIEW语言平台的计算机实时数据处理系统。实验证明该系统测量精度达±0.02 mm．     

等离子体诊断的Ka波段透射测量系统研制与应用

在理论分析的基础上,研制了基于非接触测量条件下等离子体参数诊断的Ka波段透射测量系统.利用已知介电参数的泡沫介质棒验证了Ka波段透射测量系统的可靠性与测量精度,测试结果表明:在静态测量条件下该系统的测量误差小于1.5％.Ka波段透射测量系统应用于激波管等离子体参数诊断,获得了电子密度和碰撞频率的瞬态变化曲线.在相同实验条件下,Ka波段透射测量系统的等离子体电子密度诊断结果与朗谬尔静电双探针的测量结果较为吻合,表明该系统应用于动态等离子体诊断的结果可信,满足非接触测量条件下瞬态等离子体诊断要求.应用误差理论分析了Ka波段透射测量系统的测量误差,结果表明其相对误差小于10％.     

基于多通道电感测量的圆周等分孔位置度在线快速评定方法

针对工业机器人RV减速器精密零件行星架与摆线轮的加工精度在线测量问题,提出一种位置度极角二分法搜索寻优算法,并研制出一种融合位置度量规、坐标测量技术以及多通道电感协同测量技术的圆周等分孔位置度在线快速测量仪。利用多通道电感传感器采集零件被测孔的坐标数据,通过孔心多边形旋转变换和极角二分法迭代寻优,迅速准确得到各孔满足最优的位置度误差。设置单个零件测量节拍小于10 s,以适应生产线上的测量要求。基于分析测量仪的误差源,完成传感器静态标定实验和非线性误差补偿。算法仿真实验、重复性实验和精度对比实验结果表明：所提算法精度小于1.4 μm,精度较高;测量仪重复性精度小于1.5 μm,再现性小于1.0 μm;测量仪与三坐标测量机结果对比误差平均小于2.6 μm,证明了位置度在线测量仪具有较高的稳定性和可靠性。     

航天器位置姿态的光学测量方法研究

航天器间相对状态(相对位置和姿态)的准确测量是编队飞行的航天器实现自主控制的重要基础.介绍了一种基于计算机视觉理论及相机成像原理的航天器间相对位置姿态的光学测量方法,测试系统结构及工作过程;推导了航天器间相对状态的测量算法,并对可能存在的误差源进行了分析.由于采用四元数法描述姿态、CMOS相机作为图像传感器,从而使得测量系统结构简单、体积小、重量轻、功耗低,算法简单、速度快,近距离测量精度高,能够广泛应用于空间合作目标间相对状态的测量.     

一种高精度全自主相对导航系统研究

基于陀螺寻北原理、旋转调制技术及惯导系统的误差特性,提出一种完全自主的导航系统,不需任何外界信息,可进行寻北、测定纬度和高精度的相对导航。给出了旋转调制寻北、测定纬度的原理,分析了旋转调制对导航性能的影响;计算机仿真结果表明,在没有任何初始信息的情况下,系统的方位精度可达1′,24h内的相对定位精度可达1n mile。     

大直径回转件圆度检测的测点优化技术研究

为提升大直径回转件在旋转状态下的圆度测量精度,在分析3个测点的角度布置对精度影响基础上建立优化模型,提出了基于粒子群及遗传混合算法的三测点角度优化策略。结合外轮廓测量模型及圆度提取技术,分析传感器布置角度对圆度提取精度的影响,建立以误差传递系数为基础的测点位置优化函数;利用粒子群优化与遗传互补产生新粒子种群的混合算法,获取给定谐波级次下三传感器的周向角度值;计算给定谐波级次（160、240、480）下测点的周向布置角度,并对比测点角度优化前后的误差传递系数值,分别用虚拟工件及现场实物完成了测点角度与圆度提取精度的测试实验。结果表明：测点角度优化后的误差传递系数值小于其他布置状态,所提取圆度更接近于其真实圆度值,精度约0.010 mm;该三测点角度优化策略提升了回转件圆度信息的测量精度,为大直径回转件的高精度制作提供了有效检测手段。     

纯方位法测量物体入水点位置研究

物体入水声是一种随机出现的瞬态信号,分析了物体落水声特性,提出了利用声学浮标系统测量物体落水点位置的方法,在此基础上论述了声学浮标探测作用距离预报方法,介绍了纯方位法测量目标位置的基本原理和方法,对测量误差来源进行了理论推导,并进行了误差仿真分析,可为类似系统设计提供参考。     

基于双目视觉和投影圆的平面度非接触检测方法

针对传统平面度检测存在接触和测量位置固定等问题,探讨了1种基于双目视觉和投影圆的非接触式测量方法。该技术采用投影仪向被测量物体投射圆,然后由经标定的双目视觉传感器采集后,采用Zernike矩定位亚像素边缘,用透视投影变换形心移位偏差控制方法计算出形心坐标,最后采用对极几何匹配计算出圆心三维坐标,得到被测量物体的平面度误差。实验证明,该测量方法自由灵活,可以快速准确地得到平面度误差,系统测量平均误差小于0.06 mm。     

定位定向误差对弹道导弹主动段运动的影响分析

指出初始定位定向参数误差对导弹运动的影响主要表现在几何偏移、初值偏差和引力偏差,基于小偏差线性化方法,建立了考虑3种偏差下定位定向误差的影响分析模型,导出了初始偏差和引力偏差的快速计算方法.结果表明,该方法计算速度快,计算精度高,速度偏差逼近的方法误差小于10%,位置偏差逼近的方法误差小于1%.     

基于地磁与卫星组合的高旋弹丸滚转角高频测量及系统误差计算研究

为了研究地磁与卫星组合测量的系统误差并提高其测量频率,利用高旋弹丸的飞行特性,建立了基于小攻角及单轴旋转假设的弹丸滚转角及其角速率的高频测量方法,并推导了其滚转角及其角速率计算的系统误差方程。通过建立以俯仰角为变量的仿真模型,完成了组合测量系统在全域范围内实时变化的系统误差计算。经6自由度(DOF)外弹道仿真验证,在排除弹轴与地磁矢量的较小夹角区域后,其整体滚转角误差小于±5°,角速率误差小于±5°/s. 在中小射角发射条件下,地磁与卫星组合的滚转角计算方法能够满足高旋弹丸的高频高精度的滚转角测量。     

舰基测量雷达修正方法研究

针对海上靶场舰载测量雷达实时姿态测量困难,雷达天线中心点实时坐标难以精确测量的问题,综合考虑靶场现有的试验保障能力、装备布设及参试情况,提出了一种基于多GPS天线的载体姿态实时测量和测量点位实时修正与雷达零位误差动态修正相结合的雷达测量信息修正方法。给出了详细的雷达测量信息修正方法、修正模型及修正流程,并对修正误差进行了分析。实际应用及测试结果表明,提出的方法能够以较低的成本实现高精度的雷达天线中心坐标实时测量及雷达测量信息姿态修正,有效解决了舰载测量雷达实时姿态测量和部位修正问题。     

智能弹药成像引信对地面车辆定位的算法研究

针对智能弹药对地面车辆的非合作定位问题,提出一种利用目标非合作固有几何特征的成像引信定位算法。建立了快速交会条件下的空间成像模型,结合地面车辆的特点提出了车辆轴线的概念;构建过轴线等特征直线和光心的平面,证明平面相交直线与目标轴线的平行关系,得到目标坐标系3个轴向的方向向量;以待定系数法描述车辆中轴面,通过建立点面距离关系推导实现了弹目相对位置的解算。分析弹目相对姿态对定位精度的影响,并通过仿真实验验证了误差规律。实验结果表明：智能弹药距地高度小于100 m时,定位相对误差小于5%,算法可有效地实现高精度定位。