测量船外测数据的四矢量误差分析方法

航天测量船外测数据处理精度对航天测控具有着重要的意义。针对测量船测量机理复杂的难题,在分析测量船主要误差源的基础上,提出了测量船四矢量误差的概念,并分析了其对航天测量船外测精度的影响。结果表明,设备本身的测量误差是主导因素,船摇测量误差次之,变形测量和船位测量的误差处于较小量级,最后通过实际应用验证了四矢量误差分析的准确性和实用性。     

测量船外测数据的四矢量误差分析方法

航天测量船外测数据处理精度对航天测控具有着重要的意义。针对测量船测量机理复杂的难题,在分析测量船主要误差源的基础上,提出了测量船四矢量误差的概念,并分析了其对航天测量船外测精度的影响。结果表明,设备本身的测量误差是主导因素,船摇测量误差次之,变形测量和船位测量的误差处于较小量级,最后通过实际应用验证了四矢量误差分析的准确性和实用性。     

经纬仪静态测角精度分析

现代光电经纬仪具有实时测量、高精度、自动跟踪监控和易于图像再现等优点,广泛应用于航空、航天、武器试验等科研和军事领域。它的测量精度直接关系到测量结果和试飞结论的准确性,而测角精度又是光电经纬仪中一项最重要的指标。根据光电经纬仪的工作状态,其测量误差又可以分为静态误差和动态误差。通常在设备的总误差中,静态误差占据主要部分,因而是目前研究的重点。本文针对经纬仪室内测角精度检测进行分析,对影响测角精度的各种因素分别进行探讨,并给出基于EXCEL的经纬仪静态测角误差修正表。     

基于MLE算法的海上角度交会测量方法及其精度分析

针对我国现有测量船单站REA测量体制精度相对较低的问题,提出了基于光电经纬仪的海上角度交会测量方法。介绍了角度交会测量原理和设备布站原则,构建了AE-AE异面交会测量系统,设计了基于MLE(Maximum Likelihood Estimation)算法的海上角度交会测量算法和船摇修正方法,仿真分析了船体姿态测量误差、设备测角误差以及站址定位误差等的影响。仿真结果表明,站址测量误差是海上角度交会测量的最主要误差源,船体姿态测量误差和设备测角误差对海上角度交会测量精度有一定的影响,当船体水平姿态测量误差优于20″、航向测量误差优于30″、设备测角误差优于20″、站址测量误差优于1 m时,海上角度交会测量精度可达1 m。该法解决了动态条件下的飞行目标高精度测量技术难题,为后续工程设计奠定了基础。     

航天测量船测量设备方位取齐误差分析

简要介绍了航天测量船测量设备方位取齐方法,分析了方位取齐的主要误差因素,提出了减小方位取齐误差的措施。就测量船现状而言,从大地测量成果的提供到标校结束期间船置平度的变化及经纬仪方位甲板零位的标定误差,是影响方位取齐精度的主要不可控因素。方位取齐误差的存在降低了测量船的姿态测量精度,其程度不仅与方位取齐误差有关,而且与船舶摇摆的幅度有关,这从另一角度说明了较好的海况对提高海上测量精度是有利的。     

采用误差传递基函数匹配追踪的测量船误差溯源技术

针对航天测量船外弹道测控系统中影响测控精度的误差源众多、作用机理复杂、测量船现有方法难以从数据残差中自动辨识误差的难题,在给出外测数据轴系参数误差传递模型的基础上,提出了基于误差传递基函数开展匹配追踪的测量船误差溯源方法,通过误差的迭代辨识,匹配误差,定位误差,并准确估计误差值,实现测量船误差的自动识别,提高船载设备误差辨识的效率和精度。仿真分析结果证实了该方法的正确性和有效性。     

基于比对分析技术的船载设备故障分析

在某任务数据处理过程中,发现测量船外测设备的测量数据系统差严重超标,基于数据比对分析技术,利用某研究所研制的GPS/GLONASS处理机输出的遥测信道中的GPS信息,发现了船载某测控设备改造后遗留的严重影响测量数据精度的隐患。根据测量船数据处理模型,分析了船载设备误差分量对轨道计算精度的影响,并探讨了如何有效利用观测资料分析船载测控设备测量数据质量,了解设备工作状态,完成问题的分析和故障定位工作。     

舰载经纬仪船摇误差修正方法研究

针对海上舰船摇摆引起的舰载经纬仪巨大定位及测量误差问题,提出一种船摇误差修正的高精度解决方案。利用惯性导航系统测量出的船体摆动姿态角和GPS局部基准定位信息,对舰载经纬仪实时站址数据和测角数据做了船摇修正处理,并研究了站址误差对测角精度的影响。通过对修正前后数据做误差比对分析,提高了海基测控装备外弹道的测量精度。试验证明,该方法简单、实用,修正后精度满足使用要求,可以推广应用。     

数据融合技术在测量船组合导航系统中的应用

提出了利用数据融合技术来提高测量船的导航系统精度的方法.针对测量船上的惯性导航系统在长时间运行后产生误差的问题,通过测量船上的天文经纬仪观测恒星,利用卡尔曼滤波把惯性导航、天文导航等其他导航系统组成组合导航系统,并建立了数学模型.同时在卡尔曼滤波中引入模糊控制理论,来解决所建立的数学模型中量测噪声不满足零均值高斯白噪声的问题.实验结果与理论分析一致,证明利用多种数据融合方法能有效提高测量船导航系统的精度.     

一种基于卡尔曼滤波的船载伺服系统随机误差处理方法

针对测量船伺服系统存在随机误差的情况,为提高角误差的精度,基于著名的Singer模型建立了航天测量船伺服系统卡尔曼滤波算法,并通过计算机进行了实际测量数据的仿真实验。从实验仿真结果分析可看出,采用提出的算法,能够较大程度的减小角误差电压含有的随机误差,验证了本方法的有效性,达到了提高测量船测控精度的目的。     

光电经纬仪外场星校方法研究

光电经纬仪作为靶场主要的高精度外弹道测量设备,在使用过程中,必须定期对其精度进行标校,才能满足测量任务的要求.对光电经纬仪外场星校方法进行了研究.介绍了拍星的过程,讲解了选星原则及星体理论值计算;在获得星体测量值后,建立数学模型,利用最小二乘法,对经纬仪的各单项差进行解算;最后阐述了采用星体标校方法需要考虑的几点因素....     

拍星残差数据相关性分析的大气折光差修正

靶场通常采用夜间静态拍星的方式检测光电经纬仪的静态测角总误差。受大气折射率变化的影响,俯仰方向测角数据通常采用大气折光差经验公式进行修正。不同地区和时间的大气环境差异使得该经验公式存在较大误差,导致拍星解算得到的俯仰方向测角误差偏大,且影响俯仰方向测角误差因素的进一步分离。为此,提出了一种基于多台光电经纬仪同步拍星数据相关性分析的大气折光差修正方法。基于经纬仪拍星方位角和俯仰角测量残差模型推导得到了大气折光差修正误差模型。根据该误差模型,利用分布在同一区域不同点位的多台光电经纬仪拍星俯仰角残差数据,采用最小二乘法拟合得到大气折光差的修正系数并修正俯仰角测量残差数据。实测数据表明：采用该方法对俯仰角测量残差进行大气折光差修正后,光电经纬仪俯仰角测角总误差显著降低,且由垂直轴倾斜误差修正错误引起的方位角和俯仰角残差特性得以显现。文中提出的方法无需使用探空气球等获取大气参数,即可对同一地域分布的多台光电经纬仪拍星俯仰角残差数据进行修正,修正后的数据可用于进一步分离其他误差因素,具有较强的工程应用价值。     

极限学习机方法在经纬仪空间配准中的应用

针对光电经纬仪测量中多传感器的空间配准问题,提出了一种基于极限学习机（ELM）的空间配准建模方法。首先介绍了ELM算法和ELM空间配准模型的建立步骤,然后使用星体测量数据建立ELM空间配准模型,最后将该模型与单项差修正模型、球谐函数修正模型进行了对比验证。实验结果表明:ELM空间配准模型可以使光电经纬仪的测量精度从17左右提高到1以内,与单项差修正模型、球谐函数修正模型相比精度提高35%以上。由此可见,与单项差修正模型和球谐函数修正模型相比,采用ELM算法所建立的光电经纬仪空间配准模型具有更高的精度和更强的泛化能力。     

光电经纬仪轴系误差仿真计算的新方法

轴系是决定光电经纬仪测量精度的关键组件,过去常将球面三角学方法做某些简化后来推导轴系误差引起的光电经纬仪测量误差,存在适用局限性。根据光电经纬仪的测量坐标系,采用坐标变换方法,将轴系误差出现的过程看作坐标系的旋转过程,并用旋转矩阵来表示各个轴系误差,最终建立了轴系误差引起测量误差的数学模型。采用MATLAB与VB混合编程的方法对该误差模型进行了仿真分析,通过比较仿真结果与单项误差法计算的结果,验证了该轴系误差模型的正确性,为光电经纬仪的精度分析和误差修正提供了参考。     

激光经纬仪精确交会的实现方法研究

由于受经纬仪空间角 度分辨率的限制,随着测量空间、尺寸的增大,很难保证经纬仪“视准轴”精确瞄准目标点 ,从而会带来较大测量误差。为 了减小误差,基于激光经纬仪“视准轴”可视化条件,提出了一种激光经纬仪精确交会的实 现方法。首先,引导经纬仪围 绕目标点以最小步进角为间隔进行阵列扫描,通过图像采集和图像处理得到扫描点和目标点 的坐标位置关系;然后,通 过直线拟合、坐标计算,使经纬仪“视准轴”精确瞄准目标点;最后,实验验证了方法的可 行性。实验结果表明,本文方法 能够实现激光经纬仪的精确交会,可大幅减小系统的测量误差,同时可降低经纬仪的制造成 本。     

车载光电经纬仪的测量误差修正

为了降低载车平台变形对经纬仪测角精度的影响,补偿较大变形产生的测角误差,实现活动站测量,分析了平台变形对光电经纬仪测角误差影响的基本原理,利用一套激光自准直式的非接触测量装置测量出因平台变形而导致的经纬仪方位旋转轴线的倾斜角及倾斜方向,通过时统终端与经纬仪望远系统同时记录测角数据及倾斜数据,从而对测角误差进行修正。该方法精度高、实时性强,能够补偿±0.7°范围内平台变形而带来的测角误差,测量装置误差在20″内。为实现高精度车载光电测量提供了一种有效的途径。     

G/T值自动化测试

G/T值是卫星地面接收系统的一项重要指标,常规测试方法耗时、费力、计算量大。通过工程实践详细论述利用射电星法测量地面大型天线系统的G/T值的原理及计算方法,论证G/T值自动化测试的可行性,并对测试过程中引入的测量误差进行了分析,给出G/T值自动化测试的实现方法及测试结果。该方法具有自动化程度高、测试指标精度高、测试速度快等特点,可广泛应用于各种卫星地面接收、航天测控等设备。     

测量船应用“北斗”二代导航系统的可行性分析

通过建模理论分析和数值计算分析了“北斗”二代导航系统的定位性能及其对测量船应用的 影响,论证了其应用的可行性。对其定位性能的仿真计算表明：“北斗”二代导航系统比GP S最大定位误差增大约12 m。推导了船位误差与定位精度的关系,计算分析了船位 误差对测量船引导数据精度和外测精度的影响,得出在该导航系统主要覆盖区域,其定位性 能能够满足使用测量船需求的结论。