大景深彩虹全息

根据对零光程差法彩虹全息的线全息宽度的分析，提出利用零光程差彩虹全息术获得大景深彩虹全息图的方法。     

多波长全光网络中信号消光比对零差串扰的影响

提出了一种分析光波长路由网络中零差串扰信号影响的改进算法。将已有的高斯和Gram-Char-lier级数近似这种零差串扰拍噪声方法所得到的数据结果与改进算法的数值结果相比较，证明改进的算法是正确的。通过进一步计算分析，获得在单个零差串扰信号情况下，信号消光比的变化对系统零差串扰水平要求的影响呈非线性关系的结论。     

用灯监控差拍频率

用一个基准频率去同步一个未知频率,并通过一个可视监控器,查看接近零频时的音频间隙,从而获得一个零差频。图1就是这种可视差频监控器,它通过监控两盏灯而获得一个零差频。L1点亮时,未知频率太高：L1关闭时,未知频率太低。在L1改变状态的时点,L2以一个亚音频的差频闪烁。通过调节L2差频,可以获得基准频率与未知频率之间的零差频。     

平差理论在大口径光学元件轮廓检测中的应用

为了更好地进行大口径光学元件轮廓测量,以激光跟踪仪作为测量的工具,引入测量平差理论对测量数据进行处理,以提高光学元件毛坯制作、铣磨加工阶段的轮廓测量精度。首先,对拟合误差的公式进行了推导,得出影响拟合精度的因素;之后,对于大口径元件轮廓测量的具体检测模型提出了提高拟合精度的方法;最后,对于实际的2 m量级口径的SiC主镜进行了实际的测量与拟合,并从F数、拟合残差、结构函数等角度分析了平差结果。所提出的方法对于大口径元件的加工检测具有较好的指导意义。     

顾及线性化残差的最小二乘配置法地形迭代线性化

本文引入相关平差领域中的最小二乘配置法,提出并发展了一种顾及线性化残差相关性的最小二乘配置法地形迭代线性化技术,这一方法以严密的数理统计理论为依据,利用协方差函数来描述拟合误差的相关性,通过迭代的方法在拟合过程中对拟合误差和地形量测误差进行有机处理,以提高地形线性化的质量,有效克服拟合误差的相关性。     

面向大振幅、长周期振动校准的零差正交激光干涉测振方法

针对零差正交干涉测量应用于超低频超大振幅标准振动台性能测试时非正交相移误差补偿困难、所需采样率极高的问题,提出了一种欠采样零差正交激光干涉测振方法。在设计消偏振分光测量光路的基础上,提出波片偏航调整方法,进行非正交相移误差的硬件实时补偿;提出基于运动状态预估的卡尔曼正交信号解调算法,对深度欠采样的干涉条纹进行相位信号解调,以大幅降低所需的采样率及产生的数据量。实验和仿真结果表明,文中方法可大幅降低零差正交干涉的非正交相移误差及其对波片角度偏差的灵敏度,且在测量超低频振动时,卡尔曼正交信号解调算法所需的采样率和每通道数据采集点数降低至奈奎斯特采样定理的0.056%。文中提出的欠采样零差正交激光干涉测振方法较好地满足超低频超大振幅标准振动测试的需求。     

北斗卫星导航模拟器卫星钟差参数生成方法研究

本文介绍了北斗卫星导航模拟器卫星钟差参数生成方法,提出了相应的计算方法。 计算结果表明,文中给出的具体计算方法是正确的,其拟合精度以特定时间间隔的卫星钟差的误差表示时,误差精度小于 1.1ns。     

一种新的MEMS陀螺温度误差建模与补偿方法

为了减少温度对微机电系统(MEMS)陀螺仪测量精度的影响,改进了一种不需要测量温度的MEMS陀螺温度误差建模与补偿方法。该方法首先通过多项式拟合得到MEMS陀螺全温区零偏与温度的多项式模型,并根据最小二乘法原理确定模型阶数,然后通过分析温度对驱动轴相位的影响,得到驱动轴相位的温度模型,最后得到零偏与驱动轴相位的多项式拟合模型并针对该模型对陀螺零偏进行补偿。实验结果表明,该方法能降低温度造成的陀螺误差,提高MEMS陀螺的使用精度。     

光纤陀螺静态温度漂移的小波网络建模

温度是影响光纤陀螺测试精度的重要因素,通过理论分析和实验研究了光纤陀螺的静态温度特性,提出采用经典小波网络进行零偏温度建模的方案,并与多项式拟合结果进行比较,其拟合精度得到大幅度提高。在此基础上,对经典小波网络进行改进,研究了一种新的参数初始化方法,并提出了基于动量变步长梯度下降法的参数更新算法。实验结果表明,改进的小波网络算法能够进一步提高网络的收敛速度和模型拟合的精度,从而能够更好地描述光纤陀螺零偏的温度特性。为了验证小波网络算法的普适性,利用多个惯性器件的温度实验数据,进行零偏温度建模和精度分析,结果表明,该方法能够较好地适用于对温度敏感的惯性器件的静态温度建模。     

高斯光束质量与波像差之间的关系

为了考察光阑截断时高斯光束质量与波像差之间的关系,采用高斯光束值作为截断高斯光束质量的评价参量,通过数值仿真的方法分析光学系统波像差对截断高斯光束质量的影响,给出了高斯光束值与波像差间的拟合关系。讨论了高斯光束质量与Kolmogoroff大气湍流强度间的关系,并给出了二者间的拟合公式。结果表明,该拟合公式的计算结果在相当广的湍流强度范围内与数值仿真结果较好吻合,这也进一步验证了高斯光束值与波像差拟合关系的正确性。     

非球面拼接测量中偏置误差修正模型

为解决非球面拼接测量时两子孔径重叠区精确拟合问题,根据波像差理论推导了子孔径干涉测量二次曲面偏置误差与运动自由度之间的函数关系,通过分析得出了偏置误差的作用表现形式与Seidle像差相一致的结论,据此建立了定位机构偏置误差修正模型,提出了一种精确拼接测量二次曲面的像差修正方法,该方法利用最小二乘拟合获得拼接系数,可得到孔径间偏置误差估计值,并可在模型中修正高阶系统像差,提高孔径间重叠区拟合精确度.实验表明,该方法拼接精度高于传统校准三方向调整误差拼接法.     

角速度陀螺仪随机误差建模研究

依据角速度陀螺仪零输入静态实验数据和输出特性曲线,采用一次函数、二次函数和最小二乘法对静态数据进行拟合。通过对三种数据拟合方法进行分析对比,选用最优的最小二乘法构建陀螺仪随机误差模型。该模型能够使角速度陀螺仪校正后的输出值更为准确。     

白光干涉零光程差位置的五步测量法

给出了采用5步法测量白光干涉中零光程差位置的理论推导。提出在测量中以双光束干涉条纹间距的1／4大小作为干涉光强空间采样间隔；以被测点附近5点测量数据作为一组基本数据来确定干涉条纹的局部调制度；采用重心法确定干涉条纹调制度的最大值位置，并以此作为零光程差位置。对不同干涉光强分布公式生成的模拟测量数据进行了理论分析；对光电测量系统中的机械精度与光电测量精度对测量结果的影响进行了定量计算。通过计算得到，本方法的最大零光程位置测量误差不超过1／4干涉光中心波长。     

基于光学低相干的焊缝外观特征检测

针对目前焊缝外观检测实时性差、精度低等问题,提出一种基于光学低相干的焊缝外观特征检测方法。利用光学低相干测量原理获取焊缝外观的三维坐标信息,并利用滤波算法提取出焊缝三维轮廓;基于焊缝轮廓线的特征,提出采用DBGBCA算法对点集进行分类,以确定拟合区间;利用RANSAC算法进行直线拟合后,精确调整多项式拟合区间和拟合阶数进行曲线拟合;基于直线拟合和曲线拟合确定特征点,得到焊缝外观参数。试验结果表明,所提方法可使检测结果精确到0.004 mm,满足工业生产要求。     

一种IGrubbs-LWLR的区域高程异常拟合方法

针对测量数据中粗差干扰及高程异常拟合方法选择较为困难的问题，结合格拉布斯(Grubbs)法判别粗差的原理，提出一种改进格拉布斯(Improved Grubbs, IGrubbs)结合局部加权线性回归(Local Weighted Linear Regression, LWLR)的拟合模型构建法。在原Grubbs法则的基础上，引入自适应迭代，在训练数据中，对粗差进行识别，并设定粗差剔除完成的指标参数，从而降低原方法中发生误判或漏判的概率，并利用局部加权线性回归法通过预处理后的训练样本数据来建立区域高程异常拟合模型。实验结果表明，相较于传统Grubbs法则，改进后的Grubbs法对于高程异常数据中的粗差剔除更为快速有效，且利用局部加权线性回归法所构建的区域高程异常拟合模型的预测精度及稳定性也得到一定程度的提高，对今后工程中的测高工作具备一定的参考意义。     

基于IGGⅢ方案的加权总体最小二乘点云球面拟合

为了减少测量粗差对球标靶拟合精度的影响,在加权总体最小二乘法基础上,针对地面3维激光扫描球标靶数据特点,采用了权函数IGGⅢ方案,自适应地修正拟合权阵,构建了新的点云球面拟合方法。利用新方法分别拟合了模拟球面数据、实际扫描球面数据。结果表明,该方法在同时考虑拟合模型系数矩阵误差与观测向量误差基础上,通过合理定义及优化拟合权阵,获得了更为精确的球面参量。其拟合评价指标均优于常规方法。     

转移函数对于寄生效应的灵敏度的分析

本文利用转移函数、回归差、零回归差与灵敏度之间的关系,推导出一种简便的分析转移函数和转移函数与直接转移函数之差对于寄生效应的灵敏度的方法,并举例说明如何分析运放电路的灵敏度。     

差分损耗对四频差动激光陀螺零漂的影响

为了减小差分损耗对四频差动激光陀螺性能的影响,根据气体激光的半经典理论,采用数值仿真的方法,对差分损耗所导致的零漂进行了理论分析。四频差动激光陀螺中4个模式由于偏振态、运行方向的不同而具有不同的单程损耗。激发模的光强和频率与单程损耗有关,差损的影响如不能在差频中抵消就导致零漂。计算了失谐频率、磁场、腔长、互易偏频、法拉第偏频、多普勒加宽和气压对3种差损系数的影响,讨论了气压和气比对差损系数的影响。结果表明,偏振差损的影响可以通过施加磁场消除,而方向和磁圆二向色性差损无法通过改变磁场和失谐频率消除;改变气压和氖同位素比例可以改变各差损系数,除了减小差损本身外,优化增益气体对减小差损零漂也有一定的作用。     

基于滤波器的Bragg光纤光栅解调系统

线性滤波器的FBG解调原理是:根据滤波光与参考光的比值和波长之间的关系来判断比值变化时引起的外界物理量的改变。传统的滤波解调系统中对波长和比值的关系按线性处理,而线性滤波器的滤波曲线本身不是完全的线性。实验中,理论上推导出比值和滤波器的透过率之间成正比关系。对温度和应变相对应的比值和波长进行分开处理,应变为零温度发生变化时,波长和比值在数据拟合时加入高次项按非线性处理。温度一定压力改变时对波长和比值按线性处理。拟合结果表明:非线性拟合情况下波长与比值的曲线与滤波曲线相似度很高,不同温度下对应的曲线上,同一比值相对应的波长差相等。     

一种车载惯性导航系统误差抑制方法

针对现有车载惯性导航系统(INS)动态零速修正(ZUPT)方法对载车机动性要求高，急转弯等状态下对惯导误差约束性能差的问题，提出一种基于运动状态检测的车载 INS 动态零速修正方法，通过对载车不同运动状态进行实时、精确检测，并进行针对性的滤波器设计，提高动态零速修正算法的适应性。跑车试验结果表明，相比传统动态零速修正方法，2.6h 最大定位误差提高了 160m，证明了该方法的有效性。