激光陀螺捷联惯导系统的圆锥运动误差激励方法研究

捷联惯导系统的精度受到自身各种误差因素的影响,针对陀螺的标度因数误差和非正交安装角误差,提出了一种以圆锥运动激发姿态误差来进行快速标定的方法.通过理论分析得出,在短时间内,由于标度因数误差和非正交安装角误差的存在,圆锥运动将激发出随时间线性增大的姿态解算误差.将解算得到的姿态误差与陀螺数据联立,可以反解得到标度因数误差和非正交安装角的值.通过仿真验证,安装角误差能达到1"以内,标度因数误差能达到5 ppm以内.     

测定氦-氖激光管中气压和气压比的新方法

分析研究工作中的氦-氖激光管内气压和气压比的变化,一直是提高器件寿命,提高稳频氦-氖激光频率复现性和长期稳定性等方面的重要课题.国外曾有过测量管内气压和气压比的方法报道,但误差较大.本文介绍的方法,具有简便、可靠等特点.类似光谱分析技术中的内标谱线强度法,测定激光管中的氦-氖荧光谱线相对强度:     

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.     

基于插值法的四象限探测器测角算法设计与实现方法分析

四象限探测器测角系统需要同时满足系统反应时间短和误差小的要求.在分析了四象限探测器测角现有算法的基础上,提出了将插值法和传统算法相结合的一种改进算法,测角误差较小且容易实现.设计了适合实际应用的一套测角系统:模拟信号接收后,首先进行放大、去噪、相关检测等处理.随后进行模数转换,这一部分电路设计为目标方位检测电路;得到数...     

相控阵雷达测角误差自适应计算方法

为提高相控阵雷达和差波束法测角精度,研究了相控阵天线和差测角误差曲线的计算方法,分析了影响测角精度的不同因素.针对相控阵雷达测角误差函数随天线扫描角度变化问题,提出了任意扫描角度下相控阵天线相位中心的工程计算方法,可实时计算不同扫描角度的测角误差函数.仿真得到的测角误差曲线斜率与暗室测试得到的结果能够很好吻合,证明了算法的有效性.     

影响空间相机偏流角估值误差的参数

为了减小TDI CCD空间相机偏流角估值误差,利用齐次坐标转换法推导了偏流角计算的数学模型,运用蒙特卡罗法获取偏流角计算值的误差样本,并统计出偏流角估值误差.对4个误差参数取不同值时的偏流角估值误差进行了比较,分析其对偏流角估值误差的影响.统计及分析结果表明:姿态角速率测量精度从0.005(°)/s提高至0.001(°...     

762 nm氧分子吸收带在非均匀大气中不同投射角的大气透过率准确模型

762 nm氧分子吸收带的大气透过率模型用包含温度和气压的多项式表示,其多项式系数表示为入射角的余弦的另一个幂级数.类似地,还给出了平均大气透过率模型.数值试验表明,在绝大多数情况下,透过率模型与平均透过率模型的拟合误差(RMS)分别小于0.0001和0.0005,其极大误差分别小于0.0005和0.003.此二模型已用于从空间探测气压廓线的研究.此外,还给出了大气透过率间隔误差的订正方法.     

微气压传感器测试系统的真空自动控制研究

针对微热板式微气压传感器的动、静态性能测试,建立了一套保持真空度稳定的控制系统.参考MATLAB的仿真结果,分别采用模糊控制与模糊PID控制算法设计出控制器,对传感器测试系统的真空度进行了实时控制研究,探讨并分析了真空度动态平衡的控制问题.结果显示,调整系统控制量的模糊PID控制稳态误差小、鲁棒性比较好,可以有效地对测试环境进行真空度调节和设置,能够解决传感器所需气压测试环境10～1000Pa的实时气压控制问题.     

机载雷达基于TigerSHARC测角系统的实现

单脉冲自动测角包括确定角误差的大小及角误差的符号,通过一种改进方法,不需要解算和信号与差信号的相角就能确定角误差符号,根据角误差大小及符号采用S曲线查表法,可以实现对角度的精确测量,从而在保证高精度情况下,节约了TS201的处理时间和存储空间。文中采用一片TS201实现某机载雷达所需要的测角系统,该设计满足实时性要求,具有精度高、自动测角、实现简单、稳健性好等优点。     

一种二次雷达大气折射距离误差修正方法

大气折射误差是二次雷达测距误差中最主要的因素之一.针对目前还没有二次雷达在大气中的折射距离误差修正模型,根据工程中的检飞数据,提出了一种二次雷达大气折射距离误差修正方法.该方法根据二次雷达获得的C模式气压高度实时计算折射率,得到修正的雷达波速度,减小了大气折射误差,进一步减小了距离测量的误差,从而提高了测距精度.     

一种GPS与高精度气压高度表在线互标定方法

该文针对全球定位系统(GPS)和高精度气压高度表测高误差的不同特性,建立基于三阶全微分的气压高度表原理误差补偿模型,并提出一种基于当前统计模型自适应卡尔曼滤波(KF)的GPS与高精度气压高度表在线互标定方法,实现GPS与气压高度表的优势互补。通过加速度的均值和方差的自适应跟踪,完成驱动噪声方差阵和状态参数的自适应修正。同时,引入自适应遗忘因子,充分利用现时的测量数据,改善滤波器的动态性能。真实航路数据的半物理仿真验证了该文方法的有效性。     

电磁张量姿态旋转不变量研究

首先研究了传统基于重叠偶极子模型的几何误差校正方法,该方法需要姿态角测量装置测得仪器的姿态角信息,且具有无法消除姿态角测量装置的安装角度误差、探测区域地形的起伏倾角误差以及感应误差的不足;基于类似的公式推导以及姿态角旋转矩阵中各分量间的等式关系,推导出在层状大地模型下的电磁张量姿态旋转不变量.由模型仿真结果可知,在一个测量周期内,当系统姿态角恒定不变时,垂直共轴、垂直共面以及水平共面三种常用线圈架构由姿态角引起的总误差,分别可以达到12%,11.5%,-11.5%,而不变量的总误差恒为零;当系统姿态角变化率恒定不变时,不变量的总误差随着初始姿态角以及姿态角变化量的增大而增大,且可以忽略发射频率以及大地电导率的影响.若选取的测量周期足够短,此时姿态角变化量足够小,则可以忽略不变量的总误差,从而不再需要测量系统的姿态角信息.已知RESOLVE系统在30 ms的测量周期内翻滚角及俯仰角的初始姿态角均为27°,姿态角变化量均为0.45°,得到不变量在H型层状大地下的总误差仅为-0.21%,验证了不变量的可行性.     

DBF同时多波束测角方法研究及工程实现

本文介绍了一种采用数字波束形成技术(DBF)实现同时多波束进而进行单脉冲测角的方法,给出了一种采用该方法的三坐标搜索雷达的系统组成.文中还详细讲述了相移DBF的数学模型、多波束单脉冲和差测角方法以及测角误差修正方法.仿真和实测结果表明,本文介绍的方法实现简单,测角精度等同于单脉冲测角,具有较高的实用价值.     

阵列天线因随机振动引起的测向误差分析及校准

针对阵列天线受舰船甲板低频机械随机振动引发振子位移变化导致的测向误差问题,建立了天线振子随机振动误差模型,仿真分析了天线阵列3个轴向随机振动模式对测角接收信号的影响,提出了一种基于多个接收机在不同位置同时测量的测角误差校正方法.该方法采用最小二乘法得到多个误差校准矢量,通过调用天线波束指向扇区内校准矢量的方法进行误差补偿,解决了低频随机振动模式下阵列天线测角误差的校准问题.该方法已应用到舰载微波着舰引导系统数据解算中.     

一种捷联惯导引入的测角误差抑制方法

舰载相控阵雷达通过捷联惯导设备获取雷达实时的姿态角度信息,但捷联惯导设备存在姿态测量误差,目标在坐标变换至导航坐标系时会引入相应的测角误差。针对此问题提出一种测角误差抑制方法,该方法通过构建联合方位角测角误差和俯仰角测角误差的代价函数,调节捷联惯导设备与相控阵雷达的航向角偏差,获取最优安装位置下的综合测角误差,实现对捷联惯导设备引入测角误差的最大抑制,仿真试验验证了该方法的有效性。     

光栅角编码器偏心误差修正方法研究

为了减小光栅角编码器偏心误差的影响,提高光栅角编码器角度测量的精度,对偏心误差的修正方法进行了研究。通过对光栅角编码器测角原理和偏心误差产生原因的分析,建立了偏心误差模型。并根据偏心误差模型的特点,对其进行简化,得到易于数学计算的偏心误差修正模型。以平行光管和23面棱体为基准,得到存在偏心误差的一组光栅角编码器测量数据。使用线性最小二乘参数选择准则,对偏心误差修正模型中的参数进行优化计算,得到修正模型中的参数,完成对光栅角编码器误差偏心的修正。通过误差修正试验和精度验证试验,表明经过偏心误差修正,系统测量精度优于±13″。修正方法达到了补偿误差的目的,提高了光栅角编码器的测量精度,满足了高精度角度测量的要求。     

雷电测向正交磁环天线的测角误差矫正

用于雷电测向的正交磁环天线(OMLA)的测量精度要求不断提高,导致天线自身结构加工误差引起的测角误差(AME)进一步加大。该文对天线自身结构加工误差与测角误差的关系建立理论模型,通过引入补偿系数和等效结构误差角度,提出一种对正交磁环天线测角误差的矫正方法。通过实验对比3组正交磁环天线,对其常规测向结果和矫正测向结果的测角误差进行对比分析,实验表明矫正后测角误差比常规测角误差降低约50%。因此该矫正方法在同等硬件条件下,可以很好地提升正交磁环天线的雷电测向精度。     

MEMS惯性测量系统安装误差分析与补偿

针对实际工程应用中微惯性测量组合与惯性测量系统之间的安装误差会影响载体测量精度的问题,提出一种有效补偿安装误差角的方法。在分析微惯性测量组合与系统间安装误差角产生机理的基础上,建立了安装误差模型,推导了求解安装误差角的方法。通过三轴位置速率摇摆温控转台实验验证了安装误差角求解算法和安装误差角建模补偿方法的正确性和有效性。实验结果表明该方法能够很好地补偿微惯性测量组合与系统之间的安装误差角,将惯性测量系统的姿态测量精度提高1～2个数量级,具有很强的工程应用性价值。     

低迟滞MEMS电容式气压传感器设计

针对传感器的机械迟滞问题,提出一种减小迟滞偏移的方法,设计了低迟滞误差的电容式气压传感器。使用ANSYS和FLUENT软件模拟电容式传感器的工作性能,分析传感器的温漂特性、电容灵敏度及加热功率与通孔大小的匹配问题。分析结果表明传感器的电容温漂为0.029 fF/K,电容灵敏度为30 fF/hPa;加热空腔气体可以驱动空腔内气压增加20 hPa,超过传感器的迟滞误差范围,为低迟滞误差传感器的设计和结构优化提供了依据。     

一种测量φ角的新方法

φ角线圈与其输出特性之间会产生非线性误差是传统测量方法的一个固有缺点.文中分析了此非线性误差产生的原因,提出了一种在陀螺上涂黑白条纹测量φ角的新方法,并对此方法进行了描述与数学推导.仿真结果表明,新方法可以在更大的角度范围内得到线性度更高的φ角信号,有较高的工程应用价值.