半球谐振陀螺一种测角速率的方法

本文介绍了基于英国科学家G.H.Bryan的理论而工作的新型半球谐振陀螺仪(HRG)的工作原理。描述了半球谐振陀螺的测角过程。当陀螺壳体绕中心轴旋转时,由于哥氏效应(coriolis effect),谐振子振型相对壳体产生进动,通过控制双点激励力的幅值比,可实现振型对壳体转动角的跟踪,从而形成一种半球谐振陀螺检测角速率的方法。     

基于多项式模型的半球谐振陀螺温度漂移建模

在半球谐振陀螺工作过程中,环境温度的变化是不可避免的.温度的变化影响陀螺的结构和谐振频率,导致陀螺产生漂移,为了提高半球谐振陀螺的精度,根据温度漂移和温度变化的相关性,本文利用回归理论对温度漂移数据进行分析,建立了半球谐振陀螺温度偏置漂移的多项式数学模型,实验表明,多项式模型能够有效的补偿半球谐振陀螺的温度偏置漂移.     

地磁姿态检测系统弹体摆动误差 分析与补偿方法

针对地磁/GPS组合姿态检测系统测量精度受弹体摆动影响较大的问题,在分析地磁/GPS组合姿态检测系统的弹体摆动误差的基础上,提出了基于地磁陀螺组合的姿态检测方法,建立了地磁陀螺组合姿态检测模型,利用两轴MEMS陀螺测量的角速率实时积分求解弹体偏航角,结合地磁模块输出的三维地磁分量,组合求解弹体姿态信息.结果表明,与地磁/GPS组合方案相比,增加陀螺模块可消除滚转角和俯仰角随弹体摆动而产生的误差波动,测姿能够适应各种运动环境变化,并保持良好的稳定性.     

光纤陀螺在摇摆状态下的误差建模与补偿

光纤陀螺在摇摆运动条件下存在不可忽略的角速率测量误差,该项误差制约了光纤陀螺捷联系统在恶劣角动态应用环境下的精度。针对这种情况,基于自动控制理论和光纤陀螺闭环控制方案,分析了闭环光纤陀螺摇摆误差的产生机理,指出角加速度是导致摇摆误差的主要因素。随后建立了光纤陀螺摇摆误差的简化模型,并提出了摇摆误差补偿算法。最后采用基于等效输入原理的动态特性测试方法,在不同的摇摆频率下对光纤陀螺进行了摇摆误差测试和补偿试验。试验结果表明,补偿后摇摆误差减小了一个数量级,验证了理论模型的准确性和补偿算法的有效性。     

A singular perturbation-based algorithm for compensation of pseudo-coning error for strapdown inertial navigation

提出了一种新的高精度捷联惯导系统(SINS)姿态更新算法——基于奇异摄动理论的算法.该方法是对伪圆锥误差较大的传统Savage姿态更新算法改进,它运用奇异摄动理论抑制载体真实的角运动频率与宽频带噪声的频率混叠在一起时出现的圆锥误差放大现象——伪圆锥误差,同时将陀螺输出分为快变部分和慢变部分,利用陀螺敏感的载体角运动与陀螺非理想输出信号的两时间尺度特性补偿伪圆锥误差.该算法通过可调参数以控制任意频段的伪圆锥误差的影响,实现算法精度的提高.仿真结果表明,此新方法与目前高精度的Savage四子样算法相比不仅能够提高姿态更新的精度和速率,而且具有良好的灵活性和较小的计算量.     

半球谐振子金属化镀膜残余应力的测量方法及影响因素研究

半球谐振子金属化镀膜是半球谐振陀螺制造的重要工艺环节.镀膜过程所产生的薄膜残余应力对谐振子Q值有较大影响,决定着半球谐振陀螺零偏稳定性等最终性能.本文采用X射线衍射法测量薄膜残余应力,研究了镀膜工艺参数和膜层厚度对残余应力的影响,结果表明:薄膜残余应力均呈压应力状态;随着沉积速率的增大,薄膜应力先增大后减小,有转化为拉...     

半球谐振陀螺高真空维持技术

通过理论计算得到半球谐振陀螺壳体内部所需要的真空度，根据放气率实验测试数据得到壳体内部真空度随时间的变化关系，据此进行了吸气剂选型和吸气能力测试，并测量了放置吸气剂后的壳体等效放气率，测试结果表明所选用的吸气剂可以满足维持半球谐振陀螺内部高真空的使用需求。     

电子天平原理及四角误差和线性误差的调修

介绍了电子天平两大类型传感器的结构、部件及工作原理,针对电子天平的四角误差和线性误差,分析了产生电子天平四角误差和线性误差的原因,从实际操作角度讲述了电子天平四角误差和线性误差的测量方法和调修方法,对电子天平的使用、检测、保养、维护有很大的帮助。     

舵机控制延迟误差分析与补偿方法研究

舵机的性能对弹体的控制精度产生决定性影响,而受到制造工艺、安装误差等结构因素以及控制算法的影响,导致舵机控制产生延迟误差,影响弹道修正的精度。利用半实物仿真的方法对舵机延迟误差进行分析,从方法误差和结构误差两个方面对延迟误差的影响因素进行阐述,对算法误差、惯性偏差、间隙误差、摩擦等因素的影响机理进行分析;以影响因素为出发点,提出以超前控制补偿角和结构性延迟补偿角对延迟误差进行补偿。通过半实物仿真试验验证,舵机能够很好地跟随控制指令,取得良好的补偿效果,改善控制精度,为下一步的工程应用提供技术支持。     

基于光纤陀螺的捷联寻北仪误差分析

光纤陀螺寻北仪的静态误差包括陀螺误差、倾斜角测量误差、安装误差、转位控制误差、物理量(纬度、地球重力加速度)误差等.分析各种误差对四位置寻北精度的影响机理,重点详细推导误差模型,并进行仿真验证.仿真结果表明:陀螺精度对寻北精度的影响最大;转位误差和安装误差的影响大于倾斜角测量误差影响,纬度误差影响最小;同时,除安装误差...     

半球谐振子超精密修调方法研究

目的 研究因谐振子质量缺陷而引起的频率裂解机制,进而对刚性轴位置进行质量高分辨率可控去除,提高陀螺精度。方法 首先基于多区域配合划分法建立半球谐振子高精度有限元仿真模型,分析质量大小与位置对谐振子频差的影响规律。其次搭建谐振子振动特性检测平台,利用拍频法实现其频差值和刚性轴位置的精确辨识。最后结合仿真与辨识结果以及离子束加工方法确定谐振子超精密修调方案。结果 优化网格划分方法后,谐振子有限元模型频差值小于0.000 1 Hz,当修调定位误差相同时,在一个范围内的质量去除比单点质量去除的修调效率更高;谐振子质量缺陷四次谐波刚性轴位置辨识精度可达0.1°,与常见的幅值法相比,其精度提高了一个数量级;通过三次点线结合方式进行质量修调后,谐振子频差值小于0.001 Hz,修调效率与精度得到了提升。结论 提出的谐振子仿真模型、振动特性测试方法以及离子束修调工艺精度较高且可行性较强,对实现半球谐振子性能高精度检测以及高质量加工具有重要意义。     

平面声场中四传声器阵列理论精度的对比分析

主要探讨了两种四传声器阵列的理论精度,针对相应的传声器布置形式进行数值计算,比较了正四面体和直角四面体传声器探头在不同工况下的幅值误差和方向误差。结果表明,在平面波作用下,1~4 k Hz范围内正四面体传声器的幅值误差小于直角四传声器,且两者均小于1 d B,外接球心位置的幅值精度在高频段优势明显;当频率小于5 k Hz时,方向误差均控制在2°以内,因此可以满足相关的建筑声学测试要求。     

直线导轨滚转角测量误差自校正方法

提出一种具有滚转角测量自动校正功能的五自由度运动误差测量系统,解决了平行双光束法在测量滚转角误差时受光束平行度影响较大的问题。介绍了平行双光束法测量五自由度运动误差的原理,建立了关于双光束平行度误差与滚转角测量误差间的模型,提出了基于双自准直单元的双光束平行度误差测量方法。实验结果表明:双光束之间存在15.4″的平行度误差时,可以将滚转角测量误差的残差由44″减小到2.7″。该校正方法有效提高了双光束测量滚转角的准确性,可用于直线导轨运动误差的在线监测。     

科氏质量流量计振幅对零点影响

针对科里奥利质量流量计振幅改变引起零点漂移的问题,首先通过简化模型建立流量管的弯曲振动方程,求解两检测点的位移响应,得到零点相位差与振幅之间的线性关系;然后采集不同振幅下的传感器放大信号,编写过零检测算法,计算零点相位差,建立零点与振幅之间关系的直线,实验验证零点与振幅的线性关系;最后结合检定规程和零点计算结果,定性和定量地分析振幅改变引入的零点漂移导致的测量误差,结果表明,振幅改变越大,引入的测量误差越大,当流量为10 kg/min时,振幅改变10 mV引入的测量误差达0.727%。     

阵元信号相幅非一致性对波束形成的影响

在波束形成技术中,由于各输入通道相幅的不一致性和阵元位置的误差,而将影响波束形成性能.本文以小型舷侧阵为研究对象,首先介绍了含有误差分量的波束模型,并推导了含有误差分量的波束输出能量模型.然后分别从阵元的相位误差、幅度误差和位置误差三个方面着手,理论分析和计算机仿真相结合,详细介绍了它们对波束形成的影响,对工程应用具有现实的指导意义.     

双频感应测井仪误差校正方法研究与实现

双频感应测井仪的误差校正处理是整个仪器设计的关键一环,对后续的信号幅度比和相位差数据处理,以及正确评价地下油层信息具有非常重大的意义。首先描述了双频感应测井仪工作的理论基础,通过分析仪器线圈系的磁偶极子模型寻找到误差的来源;然后基于误差分析方法,提出了一种测量该系统误差的方法并予以电路实现;最后在模拟的现场环境中,进行误差测量与仪器修正值的确定。实测结果表明,该方法能够明显提高仪器测量相应曲线的准确度,达到误差校正的目的。     

随机相幅误差对舷侧阵MVDR波束形成器阵增益的影响

舷侧阵正常工作时,由于海洋环境比较复杂,以及每路水听器通道的传输特性不完全一致,使舷侧阵每一个水听器输出信号的相位和幅度叠加了一个随机误差。在作MVDR自适应波束形成时,该随机误差的存在将影响到基阵的阵增益,降低检测能力。仿真结果表明:幅度和相位误差的存在会降低MVDR波束形成器的阵增益,两类误差越大,阵增益就越小;输入信噪比越高,MVDR波数形成器的阵增益就越小。文中从统计学角度分析了随机相幅误差对协方差矩阵的影响,然后通过数值仿真得到阵增益的变化规律。     

飞机多层金属板隐藏缺陷远场涡流探头设计及试验研究

由于飞机多层金属板结构厚度大、复杂等特性,现有检测方法无法发现原位内部缺陷,对于多层板金属缺陷的检测一直都是航空无损检测的难题。远场涡流检测技术因打破趋肤效应的限制,涡流能量可穿透较厚的被测试件,对金属板结构中隐藏缺陷的检测具有潜在优势。该文针对飞机多层金属板隐藏裂纹的原位检测,建立多层金属板构件隐藏裂纹平面远场涡流检测有限元仿真模型,研究不同角度、不同深度裂纹检测幅值、相位的变化规律。为验证该仿真模型的正确性,开展远场涡流检测多层金属板的试验。试验结果表明:设计开发的远场涡流探头可检测埋深13 mm的裂纹缺陷,当裂纹倾斜角度为0°时,检测灵敏度最高,当裂纹倾斜角度为90°时,检测灵敏度最低,与仿真结果保持一致,且能够对缺陷进行精准定位,可为飞机多层金属板构件隐藏裂纹的定量检测提供依据。