捷联惯性测量组件陀螺系统标定研究

对捷联惯性测量组件陀螺仪系统标定方案进行了研究.根据光纤陀螺系统静态误差参数模型,提出了一种在线组合标定方案和系统辨识算法,在线组合标定方法采用递推最小二乘算法对测试数据进行了在线处理,并通过该试验方案的仿真进行了验证,仿真结果表明这种方法是有效可行的.试验步骤简单,提高了标定的自动化水平.     

光纤捷联惯性测量组件在无安装基准时标定方法

为了提高光纤捷联惯性测量组件(IMU)在没有安装基准时的标定精度,推导IMU在存在安装误差时的精确测量模型,采用粗、精两级结合标定的方法进行标定. 粗标定采用传统的6位置标定编排,精标定按回归D最优原理设计了试验编排方案,并对测量模型参数进行带约束条件寻优,以粗标定的结果为寻优时的初值. 实验结果表明,该方法能准确估计出IMU在转台上的安装误差角及测量模型中的各参数项,达到了IMU安装时不需要调平和对准也能实现精确标定的目的. 经多次重复实验发现,"30位置"标定编排拟合误差最小,复相关系数最大,可作为系统的最佳标定方案.     

少模光纤的快速高精度矢量模分析法

本文利用Chebyshev幂级数求包含折射率分布梯度的标量波方程的数值解,这个方法具有速度快、精度高、较简单、可用于任意折射率分布等优点。特别适合于单模及双模等少模光纤的矢量模分析。文中给出了矢量模特征方程及有关的数值计算结果。     

光纤陀螺标定误差对舰船捷联惯导系统的影响

为降低船用光纤陀螺标定误差对捷联惯导系统的影响,有针对性地提高光纤陀螺各标定参数的精度,采用将光纤陀螺标度因数误差、安装误差和零位误差进行分离的方法,推导出光纤陀螺三种标定误差与舰船角速率误差之间的函数关系,将其分别代入舰船捷联惯导系统姿态误差方程进行误差分析.并将舰船摇摆运动下的导航误差与静止下的导航误差进行比较.研究结果表明:光纤陀螺零位误差等效于光纤陀螺漂移,舰船摇摆运动会激励光纤陀螺标度因数误差和安装误差的标定误差对系统的影响.     

捷联陀螺动态误差系数的标定方法研究

提出了在三轴模拟台（以下简称三轴台）上一次性标定捷联陀螺动态误差系数的测试方法,该方法充分利用了三轴台的速率功能来激励出陀螺的角加速度误差项,使得能一次性标定包括陀螺角加速度误差系数在内的所有动态误差系数成为可能,为解决在缺乏昂贵的角振动台的实验条件下建立捷联陀螺动态误差模型提供了理论依据。     

简便高精度的机器人手眼视觉标定方法

对摄像机成像模型进行了分析,论述了机器人手眼系统标定原理。在此基础上,不改变机器人的外臂与基坐标系的旋转关系,设计了一种机器人手眼视觉的标定方法,与传统的方法比较,它不需要预先标定摄像机的内外参数。实验证明:该方法具有算法方便快捷、实验过程简单易行,且精度高等优点,可用于机器人进行运动目标定位与跟踪。     

基于 Jaya 优化标定的高精度数据采集方法

材料基因组工程融合高通量实验、高通量计算和数据库及人工智能技术, 能加速实现新材料的研发. 然而, 如何快速且可靠地从实验设备中采集数据是材料基因组工程的重要问题. 针对高精度数据采集系统标定数据时间不同步的问题, 以线性模型作为采集数据处理参数的模型, 以设备显示值作为数据采集真实值, 构建数据处理参数寻优的目标函数; 基于 Jaya 优化算法实现了模型参数优化搜索; 最后以设备温度数据采集为例, 构建了高精度数据采集系统并进行实验验证. 实验结果表明, 采用优化后的模型参数, 数据采集平均误差仅为 0.13 ${^\circ}$C, 精度可达 99.89%, 相比于非优化模型参数, 平均误差降低了 63.20%, 显著提高了数据采集精度.     

快速小波变换及其在光纤陀螺信号处理中的应用

为了提高光纤陀螺输出信号的精度和实时性,提出了一种适合在数字信号处理器(DSP)上实现的快速算法,该算法不需要传统小波变换中内插和抽取步骤,给出了相应的快速分解和快速重构实现公式,并采用半软阈值作为快速小波变换的重构阈值.实验结果表明:在静态和动态陀螺输出条件下,在TMS320C6713 DSP实现半软阈值快速小波变换处理信号时间比原来降低了一个数量级,而滤波精度与原来相当,并且易于硬件实现,完全满足光纤陀螺高精度和高实时性的要求.     

数字闭环光纤陀螺振动噪声处理方法

为了解决数字闭环光纤陀螺在实际工程应用中易受冲击、振动等环境因素影响的问题,通过分析振动影响下陀螺输出信号特点,研究振动对光纤环的应力及信号中附加相移的影响,建立了光纤陀螺信号的振动噪声模型.首先,引入一种具有自适应能力的改进局部均值分解方法,将原信号按频率大小分解为一系列谐波信号;其次,利用核主成分分析方法,将反映振动影响的有效信号和噪声进行有效分离;然后,通过重构得到抑制了振动噪声的信号.利用线振动实验研究了光纤陀螺在车载和机载环境下的振动特性,并对采集得到的10组振动实验数据进行了分析.结果表明,处理后信号的Allan方差分析结果中量化噪声和零偏不稳定性等误差系数均减小约50%,从而有效提高了光纤陀螺在振动环境下的输出精度.     

一种快速的相机标定方法

提出一种简单、快速的相机标定方法 .这种方法不需要特别的三维几何知识和计算机视觉知识 .这种方法只需要对二维标定靶的一幅图像的分析 ,就可以得出相机的内部、外部参数 .这种方法操作简单、速度快、适用范围广 ,很容易由实验室推向室外 .最后给出了实例 :用标定靶的图像进行相机标定 ,得到了很好的实验结果 .     

谐振式光纤陀螺谐振频率锁定方法研究

谐振式光纤陀螺(RFOG)是基于光学Sagnac效应的高精度惯性传感器件。为了避免激光器线宽展宽以及实现环路快速锁定,提出了一种新的谐振式光纤陀螺谐振频率锁定方法,即利用解调曲线在其谐振点附近的近似线性,进行最小二乘的三次曲线拟合,相比于理论的四次方程式求解,减小了计算量,且利用PWM方法能提高D/A的有效位数,从而提高反馈控制电压的精度,进而调节腔长对谐振点进行高精度、低时延的锁定。仿真结果表明,利用三次拟合曲线进行的反馈控制,相比于利用解调曲线谐振点处斜率的直接反馈,在相同的谐振频率偏移下,其反馈次数将减少。     

静电陀螺静态漂移误差模型系数的UKF标定方法

针对静电陀螺漂移误差特性,采用一种新的非线性建模方法UKF(Unscented KalmanFilter)对ESG漂移系数进行了标定.该方法基于UT(Unscented Transformation)原理,在保持陀螺漂移模型非线性基础上,使高斯随机变量在非线性方程中传播,实现非线性模型参数的估计.试验结果表明,与最小二乘法和扩展Kalman滤波比较,这种非线性建模方法能够对ESG漂移误差模型进行准确的标定.     

稳定高精度的双目立体视觉测量系统标定方法

为了提高和稳定双目立体视觉结构光测量系统的精度,提出一种简单有效的标定流程及基于极线几何约束优化双目立体视觉结构光测量系统外部参数的方法.采用平面板标定理论分别标定左右摄像机的内部参数,将标定的内参数作为双目标定的内参数在多视角下标定双目测量系统的外部参数.利用极线几何约束,通过最小化多视角下同一对应点的极线误差,优化计算双目测量系统的外部参数.实验结果表明,该方法计算得到的双目测量系统参数使得测量系统在整个测量空间体积内的测量精度高且稳定,在双目立体视觉测量系统的工业化检测应用中具有重要的意义.     

半球谐振陀螺平台惯导系统自标定方法研究

半球谐振陀螺作为一种新型固态陀螺,已开始应用于平台惯导系统。本文从HRG完整误差模型出发推导其应用于平台惯导系统时的简化误差模型。在此基础上,设计了一种7位置HRG平台惯导系统自标定方法,能够在没有方位基准条件下标定出HRG平台惯导系统包括初始方位角和陀螺安装误差在内的19项误差系数。仿真结果表明,该自标定方法标定时间短,具有较好的精度。     

投影仪全参数平面线性估计的高精度标定方法

针对投影仪光路结构复杂、主点偏差大导致高精度标定难以实现的问题,提出一种全参数平面线性估计的方法,为投影仪标定过程提供精确的主点偏差初值,实现了投影仪的全参数高精度标定。首先将投影仪作为虚拟相机,利用多频相移原理得到投影仪和标定板的坐标对应关系,然后采用两步法对非线性方程进行求解计算,通过引入向量参数的方法实现非线性方程的线性化,再利用仿射变换关系选取最优点集,得到稳定的直接参数预估算法,最后利用一种全局捆绑调整算法实现投影仪的高精度标定。采用此方法对投影仪单相机系统完成标定之后,测量了标准球以验证精度,实验表明投影仪单相机系统的平均重投影误差为0.04像素,测得标准球直径平均偏差小于0.1mm,球心距偏差小于0.05mm。结果证明,所提出的投影仪标定方法计算模型简单、稳定性高并具有较高的精度,适用于主点偏差较大和投影仪焦距未知的情况。     

基于圆形模式平面标靶的高精度相机标定方法

相机标定是三维视觉精确测量过程的一个关键步骤.圆形模式平面标靶是最常见的一种标定工具,具有制造简单,受环境光和噪声影响较小的优点.唯一的不足是由于镜头畸变和透视偏差,成像的椭圆中心并非标靶圆心的特征对应点,因此利用椭圆中心作为标定特征点,降低了相机的标定精度.针对这个问题,本文提出了一种同时矫正透视和畸变偏差的方法,从而得到精确的圆心成像点,获得高精度的标定结果.模拟实验和真实图像标定结果验证了算法的正确性和有效性.另外,本方法提出的透视和畸变矫正方法独立于相机内部参数估计过程,因此可以应用于更复杂的相机模型.     

基于二部图任务指派的光纤陀螺多学科快速设计

为规范航天光纤陀螺产品的设计流程、提高产品的设计效率、累积产品的设计经验,设计并建立了航天光电产品快速设计与仿真验证平台.首先,集成了多学科商业设计软件,梳理了产品设计流程,并根据设计需求对各类商业软件进行了二次开发;其次,采用二部图模型进行了设计流程的任务指派、团队选择及B岗人员选择等问题的建模,实现了产品设计资源的合理分配.实验表明:通过该项技术的应用,优化了产品设计团队,降低了产品设计成本,缩短了产品研制周期.     

一种快速高精度测频方法

介绍了用８０３１进行快速，宽频带，高精度的测频方法，分析了测频的基本原理，并给出了硬件框图及系统流程图。     

空空导弹攻击区高精度快速计算方法

空空导弹攻击区的大小及其特征代表了武器系统的综合性能。为了满足攻击区计算精度的要求,充分考虑了导弹飞行控制系统动态特性与动压的关系,准确建立了攻击区的解算模型;为了提高攻击区计算的实时性,采用黄金分割法对空空导弹攻击区远距离边界进行搜索。最后,基于本文所提出的快速、高精度攻击区计算方法,计算给出了某型空空导弹典型条件下的攻击区,验证了方法的可行性。