特种经纬仪快速检测与标定系统

传统的经纬仪计量检测设备存在诸多缺点.为改变这一现状,设计了一套特种经纬仪快速检测与标校系统.文章叙述了其软、硬件组成和工作原理,着重阐述了关键问题的解决途径,最后对系统测量不确定度进行了评定.实践证明,系统完全符合要求,能完成特种经纬仪主要项目的快速检测与标校.     

基于IMM的光电经纬仪机动目标跟踪优化算法

提出一种简化交互多模型算法(IMM)与去偏转换测量卡尔曼滤波算法(CMKF-D)相结合的机动目标跟踪优化算法。该算法通过机动检测判别函数D(k)与门限T的关系,自适应调整CMKF-D的部分参数,解决了常规交互多模算法需要大量先验知识的问题,同时克服了扩展卡尔曼滤波(EKF)对非线性模型线性化所引入的误差。仿真实验验证了该算法的有效性。利用该算法可显著改善基于非线性测量方程下光电经纬仪对机动目标的跟踪性能,其位置跟踪误差小于1.5m,速度误差小于1.5 m/s,加速度误差小于0.7 m/s2。     

光电经纬仪伺服系统动态高型控制

光电经纬仪伺服系统一般是位置、速度双闭的随动系统,其跟踪精度和动态响应能力是衡量系统性能的重要标志.动态高型方法在原有控制系统基础上增加一个或多个积分环节构成高型系统,从而减小跟踪误差.将动态高型方法应用于光电经纬仪伺服系统中,从理论、仿真到工程实现进行了比较全面的研究,获得了一些具有独创性的结论.最后进行了动态Ⅲ型系统的跟踪能力Matlab仿真.当目标为最大加速度60(°)/s2、最大速度60(°)/s的等效正弦时,稳态跟踪误差达1.3″,对于最大加速度120(°)/s2、最大速度120(°)/s的等效正弦,仿真稳态跟踪误差达24″.     

光电经纬仪机架温度变形分析

为了分析光电经纬仪机架的温度变形,建立了经纬仪机架结构的三维模型,利用Ansys/Workbench有限元分析软件对整机机架进行了稳态热分析.给出了机架温度场分布、机架总体变形以及沿Z轴方向的变形情况.通过仿真结果与实验对比分析表明,光电经纬仪机架在太阳照射不均匀及环境温度变化条件下,局部会发生较大变形.机架结构在27.938℃时的最大变形为0.133 mm,左右立柱变形造成水平轴倾斜2.8",机架变形会降低经纬仪的指向精度.这些分析为下一步机架结构优化设计、温度传感器布点及局部温度控制提供了参考信息.     

运用Excel实现煤矿测量经纬仪导线计算自动化

本文介绍利用Excel的函数功能,实现煤矿井下经纬仪导线计算自动化的方法.     

一种基于最小均方误差准则的多台光电经纬仪测量融合方法

对于用多台光电经纬仪进行交会测量获取空中目标给出了一种定位方法。利用所求目标位置估计点到各个观测站定位视线的距离和最小,先求出两站定位的目标坐标,然后以每两站交会测量方差的倒数为权,将所有的交会测量结果进行融合处理,即可得目标坐标。仿真结果表明,新方法有效地提高了定位的精度及稳定性。     

CCD弱目标图像条带噪声消除

光电经纬仪跟踪远距离目标时,在CCD上成像微弱。条带噪声的存在使图像质量下降,掩盖了有效的目标信息,对图像判读造成不利影响。针对条带噪声的功率谱,设计了改进的矩形低通滤波器。首先分析了条带噪声模型及其在频域的分布;然后,介绍了矩形低通滤波器通过加权的方式最大逼近真实噪声而实现噪声滤除的方法,通过实验进行矩形低通滤波器带宽的确定;最后,应用光电经纬仪CCD获得的弱目标图像进行去条带噪声实验,比较该方法与理想低通滤波及高斯带阻滤波去条带效果,结果表明该方法在有效地保留图像基本信息的前提下,获得最佳的去条带效果。     

靶场光雷测量数据融合定位方法研究及应用

在靶场测量中,光电经纬仪由于测量直观、可靠性好、测量精度高等特点,一直被作为外弹道跟踪测量的重要设备,但是其不具备单站定位功能且双站交会受布站等因素限制。针对这种情况,为充分利用测量数据,将部署在经纬仪附近的具有作用距离远的雷达系统与光电经纬仪建立联合定位模型。首先对雷达和经纬仪的测量数据进行时间和空间配准,然后通过单站定位方法得到目标的位置。应用结果表明,其定位精度明显优于雷达单站定位精度,该方法可以作为计算弹道坐标的一种补充。     

具有扰动观测及实时补偿的大型光电望远镜主轴控制技术

为了降低各种内外干扰对大型光电设备成像精度的影响,对控制回路进行了扰动观测补偿器设计。首先,通过开环实验方法估计出设计观测器所需要的控制量增益b;其次,通过仿真建模给出控制器的参数设计,并进行性能分析。结果表明,该控制方法能够在不增加系统闭环带宽的前提下,将系统在中低频段的扰动抑制能力提高10dB。最后,在直流有刷力矩转台上进行了性能对比实验。实验结果表明,与PI控制器相比,系统性能在低、中、高速3种状态下都得到了明显改善。0.1°/s的阶跃响应下调节时间减少3.7s;1°/s的阶跃响应下调节时间减少0.25s,且稳态误差从0.025 7°/s减小至0.018 9°/s;10°/s的阶跃响应下稳态误差从0.113°/s减小至0.061 7°/s。可见,使用同一组控制参数,该控制方法能实现在中低、中、高速运行下的高性能控制,且只需调试2个参数,简单易实现。     

机载光电系统中二元光学技术的应用分析

对二元光学技术在前视红外吊舱、激光测距机、平显、头盔夜视仪中的应用做了详细的分析，为二元光学技术在机载光电系统中的应用研究奠定基础。