基于星敏感器指向的船载雷达轴系误差分离模型

针对现有船载雷达动态标校方法的不足,提出了一种基于星敏感器的船载雷达轴系误差标校方法。该方法以精确的星敏感器地平指向为比对基准,解算船载雷达的轴系误差。设计了基于星敏感器的船载雷达动态标校方案,分析了船摇测量误差对雷达测角精度的影响,推导了天线座垂向变形引起的雷达测角误差修正模型。根据测量目标的不同,分别建立了联合测星与跟踪目标时的船载雷达轴系误差分离模型。最后通过联合测星试验对轴系误差分离模型进行了验证。试验结果表明,利用动态标校成果修正后的船载雷达方位、俯仰系统残差分别为3”和9”,随机残差分别为40”和45”,满足雷达轴系误差标定要求,具有较高的实用价值。     

600mm薄镜面主动光学望远镜轴系结构设计

为研究大型望远镜薄镜面主动光学的核心技术,以600 mm望远镜为缩比系统,采用高精度标准轴承设计了具有快速装调、高互换性和便于维护等特点的俯仰-方位轴系结构.俯仰轴系由向心角接触球轴承构成,方位轴系由推力球轴承和双列圆柱滚子轴承构成.采用有限元软件Patran仿真得到了系统的前三阶固有频率和振型.分析了影响轴系回转精度的误差源,采用谐波理论对轴系误差测量结果进行了处理,得到俯仰轴系晃动误差为4.2,方位轴系晃动误差为9.3.望远镜在外场观星试验中得到了比较理想的成像效果,验证了轴系结构设计的合理性和正确性,并为中小型望远镜高精度轴系的研制提供了设计依据和技术途径.     

某测量雷达天线座轴系设计与精度测量

本文针对精密测量雷达的特点,对二维天线座的方位轴系和俯仰轴系进行详细设计,并重点分析方位和俯仰轴系精度误差对雷达测角误差的影响。进一步分析影响方位轴铅垂度、方位轴与俯仰轴垂直度的因素,对每个因素的误差进行数值分配,并通过加工制造和装配进行精确控制,从而满足总的误差分配指标要求。文章提出方位轴系和俯仰轴系精度测量方法,并据此实测两轴系精度数据,通过对比精度分配理论数值和实测数据,验证了理论计算和测量方法的可行性。     

雷达调平方法研究

回转装备的调平误差曲线随方位转角按正弦规律变化,通过傅里叶级数对调平误差曲线进行分析,从谐波公式中包含的参数信息探讨回转装备的调平方法,提出了多点调平法和角误差调平法,结合半周期法消除误差原理,给出了半周期偶数测量点选择方案,可简化现场测试数据的计算.     

红外激光雷达跟踪架水平轴晃动量测定及其分析

一、前言各种经纬仪精密转台都有精密轴系,它的精度直接影响到整台仪器的工作精度。仪器的轴系是仪器测角基准,因此,对它们的实际位置与理想位置之差必须有严格要求。轴系误差是直接产生仪器测角误差的重要因素之一,它包括调平误差和晃动误差。前者为系统误差,可在数据处理中消除;后者为随机误差,与钢珠不圆度、椭圆度和轴的椭圆度以及材料硬度不均匀性和转动部分不平衡等因素有关。轴系晃动造成仪器测角误差。仪器在出厂前测出轴系误差量是很必要的。     

三种平台式惯导系统方案的性能分析

对固定指北方位、自由方位、游动方位三种方素的当地水平惯导系统进行了误差仿真.仿真结果表明,自由方位和游动方位两种方案的惯导系统的方位角误差是发散的;固定指北方位系统的方位误差角是振荡的,但不发散;除了方位误差角特性不同外,固定指北方案和游动方案的其余误差特性基本相同.自由方位系统的姿态角误差和速度误差没有傅科周期振荡,自由方位惯导系统的经度误差增长最慢.     

基于遗传算法的柱面光栅测角技术研究

高精度角度测量装置是保证旋转设备精度和性能的关键, 广泛应用于测量跟踪仪器中, 特别是对于大尺寸坐标测量仪器, 测角相比于测距是制约坐标测量精度的瓶颈。在精密一维轴系平台上, 采用高精度柱面光栅及四个读数头构建测角装置, 对传感器本身、安装及轴系跳动等误差因素对测角精度的影响进行了详细分析。基于角度测量标准器具校准角度测量误差, 对误差数据进行谐波分析。基于遗传算法提出了一种参数优化方法, 建立误差补偿模型, 对测角误差进行了补偿。实验结果显示, 补偿后柱面光栅测角误差减少为0.7, 证明了误差补偿算法的有效性, 显著地提高了角度测量精度。     

经纬仪定向误差变化的原因及解决方法

方位轴系编码器的定向误差作为光电经纬仪的系统误差,是可以在测量前就测试出来并加以修正。但是属于系统误差的定向误差在工作过程中经常发生随机变化,必然会对测量精度造成很大的影响。文中分析认为调平机构与基座连接时的连接杆与连接孔之间的间隙,是该误差发生变化的原因;在分析了早期的解决方案的基础上,提出了调平机构与抗扭薄膜组合的机械结构模式,并计算了在调平机构7'的角度范围内,抗扭薄膜的弯曲应力、剪切应力均能够满足许用应力,抗扭薄膜内外圆之间的转角小于编码器1的精度,这样既解决了方位轴线角度调整的问题,也保证了在4 000 Nm 的力矩作用下,定向误差没有发生变化。实践证明,该方法对解决定向误差的变化是行之有效的。     

影响方形非球面光学元件加工精度的工艺研究

分析了方形非球面光学元件磨削加工中产生四角塌边误差的原因,计算了方形非球面光学元件磨削加工时砂轮轴系两种安装方式的磨削系统刚度,讨论了砂轮轴系安装的位置对加工精度的影响,进行了砂轮轴系两种安装方式的方形光学元件磨削试验,以及不同砂轮型号、工艺参数的磨削试验,确定了能够满足方形非球面光学元件加工精度的砂轮轴系安装位置结构及磨削工艺参数。     

谐波分析方法在提高精密转台回转精度中的应用

为了提高某精密转台的测角精度和改进结构设计,对其方位轴系角位置测量精度进行了检测,该误差包括轴系误差、编码器误差及其他误差项。在数据处理中,采用傅里叶谐波分析方法,用不同阶次的简谐波进行拟合,去掉低阶误差,可提高位置测量精度,同时分析了各误差的来源。建立的误差查询表格可用于对后期测量结果的修正。结果证明,角位置测量误差修正后的值是修正前的1/4左右,幅值不超过0.8,极大地提高了角位置测量精度。此实验研究了使用谐波分析来提高转台位置测量精度的方法;同时分析了各误差来源,便于采取相应措施对轴系进行改进。     

散射天线自动对准的偏差分析及校正

介绍了天线偏移损耗,对天线自动对准原理进行了简要描述,通过对天线的粗对准及精确对准这2个环节的分析,确定天线粗对精度是保证天线自动对准成功的基础和关键,通过进一步对电子罗盘、角度传感器等设备精度及天线零位偏差分析,确定了天线粗对精度取决于天线零方位与于车体方位及天线零俯仰与水平面的偏差。为保证天线自动对准的可靠实用,提出了天线校准的方法步骤。     

机载火控雷达天线阵面安装误差的高精度校准方法

机载火控雷达天线阵面机械安装误差会导致天线阵面相对于飞机轴线的方位角和俯仰角的系统误差,该误差的大小直接影响到飞机火控系统的命中精度.以往常采用一台全站仪进行单站定位测量,其精度无法满足某些机载火控雷达校准精准的要求.利用两台全站仪进行前方交会的方法,实现雷达天线阵面上参考点的空间坐标测量,进一步计算出天线阵面相对于飞...     

环境温度影响激光发射二轴转台性能研究

激光发射二轴转台是以转台为主体,承载激光传输及发射功能的设备。转台要求在温度指标范围?40~55 ℃内具有良好的使用性能,为更好地了解环境温度对转台性能的影响,引出了激光发射二轴转台结构,并采用有限单元法对不同环境温度下转台静动态特性进行分析研究,由静力学分析后的转台变形量结果得到环境温度对轴系精度的影响。分析得到,以22 ℃转台性能参数为基准,在温度指标范围内,室温22 ℃时,转台静态特性与轴系精度最优,环境温度偏离22 ℃越远,静态特性与轴系精度越差。当温度每变化10 ℃,转台最大变形量变化约0.529 mm,最大应力值变化约18.418 MPa;方位轴系与俯仰轴系垂直度误差变化约4.715″,方位轴系与底座支撑面垂直度误差变化约4.649″;方位轴系晃动误差变化约0.22″,俯仰轴系晃动误差:(1)温度低于22 ℃,变化约0.33″;(2)温度高于22 ℃,变化约0.569″。转台前6阶模态频率随温度变化具有不同的规律,但频率变化率最大不超过2%。分析结果表明,环境温度对此类转台静态特性与轴系精度影响较大,但对动态特性影响较小,结论与工程经验基本吻合。     

星敏感器支架的指向性标定及校正

为保证星敏感器支架安装后具有高精度的指向性,提出了一种星敏感器支架定量修研的技术方法,首先通过构造虚拟水平轴建立星敏感器支架坐标系,然后利用经纬仪交互测量和逐级求解方法获得星敏感器支架和相机任意两坐标轴的夹角关系。根据该结果进行了星敏感器支架实际坐标系与相机坐标系姿态变换矩阵的求解,利用星敏感器支架与相机坐标系的技术指标要求,进行了星敏感器支架理论坐标系与航天相机坐标系的姿态变换矩阵求解。然后以相机坐标系进行中间传递,获得了星敏感器支架实际坐标系到理论坐标系的姿态变换矩阵。根据该结果精确求解了星敏感器支架的修调量。通过试验研究表明利用该方法装调完成的星敏感器支架,经过两次修研迭代,其指向精度由最初的760″提升至10″以内。证明了该方法的有效性,同时星敏感器支架的指向性标定及校正也可指导其他有空间自由角度关系的两部件的精密装调。     

雷达调平误差曲线的谐波分析

基于雷达天线座的调平误差曲线随方位转角按正弦规律变化,利用傅里叶级数对调平误差曲线进行谐波分析,提出调平误差曲线谐波分析法在调平、晃动量计算中的应用。     

基于DSP的光电测试设备自动调平研究

针对各类光电测试设备的调平需求,在调平理论分析的基础上,提出了一种通用的四点支撑自动调平方案,给出了硬件及软件设计,可用于各类光电测试设备的自动调平。自动调平系统将倾角传感器、控制器和调平机构融合成一个有机整体,根据精密倾角传感器提供的倾角数值,利用角度误差调平理论,将支腿的移动量换算成驱动步进电机所需的脉冲数,由DSP产生脉冲信号驱动电机带动丝杆自动伸缩调整设备至水平状态,具有调平快速、准确、可靠的特点,具有良好的应用价值。