基于经纬仪的感应同步器测角精度检测方法研究

绝对式圆感应同步器是一种模拟式的精密绝对角度传感器,其测角系统的精度需要通过实验检测并校正。介绍了目前常用的两种检测方法,提出了一种基于经纬仪的检测方法。利用光学向量反射和坐标变换原理对该方法进行了理论分析。指出了测量系统的固有误差,给出了系统误差的表达式及其分离方法。理论分析与实验数据一致。     

三点式超声测距测角装置

论述了利用三只超声换能器测量距离和角度的原理,给出了硬件电路原理图和软件流程图,分析了引起测量误差的主要原因,提出了减小系统误差和随机误差的措施。     

光电数显式测角装置

本文所述的测角装置是用光电编码器作为角度传感器,专门用于测量旋转物体转角的装置,它具有检测方法简单可靠、测量精度高、转角回差小、操作简便、功能齐全等特点。图5幅。     

基于目标爆炸运动特性的测角精度评价方法

针对光电经纬仪野外测角精度评价不准确的问题,提出了考虑目标爆炸特性的高精度评价方法.分析了药柱爆炸时在多个方向观测获得火光图像各异的特征,研究了药柱爆炸时的运动漂移特性,通过消除药柱爆炸运动变化对评价光电经纬仪测角精度的影响,建立了一种适用于野外采用药柱爆炸评价多台光电经纬仪测角精度的模型.该模型应用在实际任务中的结果表明:改进评价方法与常规评价方法的结果趋势一致,但改进评价方法精度明显高于常规评价方法,可以应用在工程实践中.     

利用星体摄影(像)法评定光电经纬仪测角精度的研究

介绍一种光电经纬仪测角精度评定的星体标校方法.该方法具有投资小、评定精度高、可靠等优点,已成功地应用于我院光电经纬仪系统的精度评定中.     

基于FPGA的跟踪伺服器在光电经纬仪中的应用

针对现有光电设备的伺服控制系统存在的集成度差、价格昂贵、故障率高等问题,设计一种基于FPGA(EP1C12Q240C8)和DSP(TMS320F2812)芯片作为核心处理元件的伺服控制器,该控制器采用数字化控制算法,模块化设计思想,在FPGA内部完成复杂的时序和逻辑设计,实现了对选用直流力矩电机作为执行元件的光电经纬仪的伺服控制;经实际运行证明,该设计方案完全能实现光电经纬仪所要求的跟踪性能,满足高精度要求;在某型号经纬仪改造中应用效果良好,值得在相关研究所中推广.     

基于测角测距信息火星环绕器导航方法

针对传统的基于天文角度信息的导航方法用于火星环绕器导航应用中存在导航源可见弧段连续性差,导航精度较低等问题,提出了一种适用于火星环绕器组合导航的联邦自适应UKF改进算法。通过引入新的测距导航源,充分利用测角敏感器获得的火卫一和火卫二相对于环绕器的视线矢量信息以及测距敏感器获得的环绕器相对于其它火星在轨航天器的距离信息,运用UKF对环绕器状态进行估计,引入Sage-Husa噪声估计器,抑制非高斯噪声对导航精度的影响,达到提高导航精度的目的。仿真结果表明了所提出的适用于火星环绕器组合导航的联邦自适应UKF改进算法的有效性,火星环绕段导航位置估计精度优于0.4km,速度估计精度优于0.5m/s,相对于传统的天文测角导航,性能提升50%。     

光电经纬仪补充条件定位方法及其应用

在固定翼飞机定点着陆飞行训练过程中,由于测试装备种类数量较少、测试手段有限或装备故障等因素,经常出现测量记录的数据不能满足飞行讲评和飞行质量评估要求的情况,从固定翼飞机定点着陆飞行训练数据分析入手,根据飞机在下滑道中的运动特点,建立了飞机定点着陆训练下滑道段补充条件定位解算的数学模型,在有效测元不足不能运用常规方法进行定位解算的情况下,提供了定位解算的方法.实测数据计算结果验证了这一方法的正确性和有效性.该方法简单实用,可有效提高光电经纬仪有效信息源的利用效率,在固定翼飞机定点着陆飞行训练中具有十分重要的工程应用价值.     

非模型化相机标定方法及测角误差研究

结合航空摄影光学校准方法和垂线法的概念,提出了一种不依赖于解析模型的相机标定方法,对CCD全像面进行亚像素层级的全视场逐点标定,构建分度视场角-像面坐标映射表;测角过程不依赖于成像模型,而使用映射表标准值插值解算。通过对标定过程进行分析,研究了此方法中影响测角精度的关键参数:一维靶标的靶点直线度、图像处理精度等,获得了系统误差分布特性及测角不确定度。最后通过水平方向测角验证实验,验证了此方法的可行性及误差分析的正确性。     

基于查找表的车载经纬仪测角误差修正技术

车载平台的变形对光电经纬仪测角精度将产生一定的影响,使车载经纬仪难以达到高精度测量的目的;为了提高车载经纬仪静态测角精度,提出了基于查找表的静态测角误差事后补偿技术;首先,推导出车载经纬仪的静态测角误差修正模型。然后,利用安放在经纬仪垂直轴上的倾角传感器采集车载平台变形特征值;最后,构建映射函数,建立输入值和输出值之间的查找关系,即高精度的查找表;实验数据分析结果表明:该方法能有效补偿因为车载平台变形而带来的静态测角误差,使方位测角精度提高46″,高低测角精度提高20″;为实现车载经纬仪高精度测量提供了理论依据和技术支持。     

靶场光电经纬仪最优布站方法研究

为了完成某段落弹道的保精度测量,同时保证其中的关键特征点精度最高,提出了靶场光电经纬仪最优布站方法.该方法是在设备误差和飞行弹道基本确定的情况下,将光测系统平衡程度和弹道特征点测量精度作为约束条件的优化设计,从仰角约束和交会角约束计算两方面建立特征点测量的优化设计模型;定义系统平衡概念,引入系统平衡系数计算公式,建立系统平衡程度计算模型.将方法应用于工程实践得到了满足要求的所选的布站方案,经验证,所选方案与理论布站方案相差甚小,是一个优越的布站方案,既保证了关键点测量精度又充分发挥了光测系统的最大潜能.     

智能PID控制器在网络测控仪中的应用

介绍了PID控制器的原理、结构、算法,应用常规的PID控制器难以解决复杂对象的控制问题,于是产生了一系列的改进算法,以满足不同控制系统的需要。在网络测控仪系统中将改进算法与常规的PID控制相结合,构成智能PID控制器。通过对比试验结果,发现在网络测控仪系统中应用改进型算法后,系统具有较好的控制特性,可以避免给定值升降时所引起的系统震荡,明显地改善了系统的动态性能。     

基于MLE的靶场光电经纬仪高精度定位方法研究

为解决靶场光电经纬仪现用交会定位解算模型作用范围小、与目标实际位置偏差大等问题,提高目标航迹解算精度和模型的适应范围,根据目标跟踪距离和测角误差分量关系,建立了经纬仪空间测量误差模型,优化了异面交会定位加权系数。基于最大似然估计（Maximum Likelihood Estimate,MLE）理论,提出了一种新的更高精度的定位方法,并推导了精度估算公式。详细分析了交会角度、跟踪距离和测角精度对定位误差的影响。试验证明,该方法较现用定位方法适用测量区域增加一倍以上,定位精度提高20%,更适合多测站、不等精度、远距离跟踪等工程场景,具有推广价值。     

用光电编码器测量转角的一种误差来源

用光电编码器测量某钻机上车体转角时,其输出信号曾产生附加脉冲,从而导致测量误差.通过对编码器的安装连接方式及使用状况分析,发现这是由于编码器转轴与对接圆孔之间有间隙,且编码器转轴偏心安装所致.给出了消除误差的解决方案.     

轴不对准角在挠性陀螺组合静态误差标定中的应用

陀螺组合的安装误差会引起陀螺漂移,从而对惯导系统产生影响。从挠性陀螺组合安装误差模型入手,推导出存在轴不对准角情况下的挠性陀螺组合静态误差标定模型,并给出静态误差标定的位置试验方案。提出的标定方案可以有效标定陀螺组合静态误差系数,从而减少陀螺漂移。     

光电经纬仪外引导功能室内检测技术的实现

根据光电经纬仪室内检测工作的需要,在研究数据通信原理的基础上,建立了基于TCP/IP协议的检测网络,并利用计算机软件模拟外场中各种引导设备的引导信息,将各种不同的外引导信息通过检测网络传输传送到多个经纬仪分站系统,同时接收每个分站返回的数据,进行综合分析,实现了在室内检测光电经纬仪外引导功能,为经纬仪的室内检测提供了一种新的手段.     

PLC在光电纠偏系统中的应用

介绍用ＰＬＣ实现模糊控制，解决位置控制中的光电纠偏问题的原理和方法。设计了光电纠偏自动控制系统，并对该系统的实用性进行了实验，得到了满意的结果。     

基于误差分离法的刀口直角尺高准确度测量

刀口直角尺用于校准平面坐标类光学仪器的坐标轴垂直度,是最常用的几何量计量器具之一,但是由于缺乏相应校准规范,影响了刀口直角尺的量值准确统一。应用封闭原则,对校准用仪器误差进行分离处理,实现刀口直角尺的高准确度测量。该方法测量流程合理,测量点明确,计算公式简单,通过测量不确定度评定和实验验证,证明了该方法的正确性和可行性。解决了刀口直角尺的量值溯源问题,为影像式几何仪器的校准提供了一种精确的方法。     

IMU标定数学建模及误差分析

惯性测量单元（IMU）标定路径设计和数据处理方法取决于IMU标定数学模型,安装误差是决定IMU标定模型的重要因素。针对工程中加速度计和陀螺相对载体安装方式的不同,提出一种通过坐标系转换矩阵建立IMU标定数学模型的方法,推导IMU标定模型误差与载体角速度和加速度之间的关系,分析IMU标定模型误差对捷联惯性导航系统导航参数的影响,并利用转台提供的位置信息设计IMU标定路径和数据处理方法。仿真和转台实验结果表明：IMU标定数学模型误差引起捷联惯性导航系统速度误差、位置误差和姿态误差;安装误差的表现形式决定了IMU标定模型误差对系统导航精度的影响。     

温度敏感涂料校准误差实验研究

温度敏感涂料(Temperature Sensitive Paint, TSP)技术是一种极具潜力的光学测温技术,但其测量精度受到多源误差的影响。校准实验是TSP特性研究和风洞实验的关键而独立的阶段,其误差需要单独考虑。分析并明确了校准实验中的主要误差源,建立了各个误差因素不确定度评估方案。重点分析了校准数据拟合中的误差传递规律,提出了基于误差传播方程的TSP校准误差计算方法。误差源不确定度评估结果表明,通过控制校准实验中相机的工作范围和图像帧平均数量可以有效降低校准误差,进而可为TSP校准实验流程的精细化提供指导。TSP特性曲线误差计算结果表明,TSP校准误差在测温范围内呈现凹形分布,其引起的最大测温误差小于0.4 K;结果可直接用作风洞实验中校准误差的给定依据。