一种高精度超声波多路同步测距系统设计

在分析传统超声波测距的基础上,研究了一种基于单片机和FPGA的高精度超声波测距系统。该系统采用了多路超声波先测速再测时测距的方法,自动调整计算过程中因环境变化而影响的声速参数变化,提高了系统的适应性,同时采用多路精确同步测量保证了测量的高精度。实验证明,该系统具备较高的灵活性,且采用125 kHz的频率也进一步提高了系统的测量精度。     

外差探测激光多普勒雷达系统性能研究

外差探测激光多普勒雷达由于具有测速精度高和可辨别速度方向等优点而广泛应用于测风、流体测速以及着陆导航等方面。对外差激光多普勒雷达的测速原理、误差来源和系统噪声进行了分析,并给出了系统的信噪比和探测精度的仿真结果。搭建了全光纤外差探测激光多普勒系统。用研制的高精度运动目标模拟器开展了相关测速实验。实验结果表明,速度测量精度优于6.7 cm/s,而且与速度大小基本无关,这与仿真分析结果相一致。     

基于多普勒频差的无源雷达测速精度分析

为了提高无源雷达系统的测速精度,研究了基于多普勒频差的速度测量.利用典型航线的仿真试验结果表明,相比传统的位置差分测速,基于多普勒频差测速性能有较大提高.同时,给出四站时差系统的测速精度理论推导,并且仿真分析Y型布站时,不同多普勒频差测量误差情况下的速度精度分布规律.仿真结果为无源雷达系统设计和应用提供了理论依据.     

姿态误差对机载激光多普勒三维速度测量精度的影响

激光多普勒测速系统可实现空中运动平台的速度测量,平台的姿态测量误差是影响其测速精度的重要因素。为实现运动平台三维速度的测量,以相干探测原理为基础,设计并搭建了全光纤三光束激光多普勒测速系统,建立了运动平台三维速度测量的数学物理模型,对系统测速相对误差进行了数值模拟研究。研究结果表明,姿态测量误差对测速精度的影响不可忽略;随着俯仰角度的不同,俯仰误差与旋转误差对测速精度的影响程度会发生变化;测速精度与旋转误差呈线性关系,而与俯仰误差存在着非线性关系。研究结果可为激光多普勒测速系统的设计以及速度修正提供理论依据。     

扩跳频测控系统中非相干测速技术的实现

扩跳频测控系统具备较强的链路抗干扰能力、信息抗截获能力,已成为下一代航天测控系统的主要技术体制。针对上下行链路载波频率不断跳变使得载波相位不再连续,从而影响测速精度等问题,提出了一种航天扩跳频测控系统中非相干测速的方法,并在此基础上研究了系统中各误差源引入的随机误差,以跟踪环路引入的测量误差作为重点,进行了深入的分析及定量计算。结果表明,扩跳频测控系统的测速误差主要来源于环路热噪声引入的测速误差,测速精度与相干测控体制的测速精度相当。     

航天器的非相干高精度测速方法及实现

随着深空探测和天基测控系统的发展和应用,采用相干应答机将使星载系统变的复杂且测速精度很难提高。本文对非相干测速原理进行了讨论和公式推导,给出了系统设计方法。在精度分析的基础上,给出了设计参数图表。分析了非相干测速系统中测距音辅助捕获的实现方法,并分别讨论了ESA标准和CCSDS标准情况下非相干测速的实现方法。     

INS/GPS组合导航下机载PD雷达DPCA性能分析

惯导测速误差随着时间逐渐积累,积累误差会导致载机运动补偿失效,从而使得DPCA检测性能下降。针对这一问题,提出采用INS/GPS组合导航系统对载机速度进行测量,能大大提高载机测速精度,有利于DPCA检测低速动目标。在建立雷达回波信号模型和INS/GPS组合导航系统模型的基础上,结合机载PD雷达背景,仿真分析了惯导系统、INS/GPS组合导航系统各自的测速精度以及不同测速精度下的DPCA检测性能。仿真结果表明:采用惯导测速时,测量精度较低,DPCA在此精度下不能检测低速动目标;采用INS/GPS组合导航测速时,测量精度较高,DPCA在此精度下能够检测出低速动目标。     

基于经验模态分解的激光干涉信号处理

为了去除激光干涉测速系统提取的小波脊的大量高频噪声,提高系统测量精度,采用一种基于经验模态分解的小波脊优化的方法,对高频噪声强度进行了很好的抑制,测量误差为原来未优化误差的42.3%,较大幅度提高了激光干涉测速系统的测量精度.结果表明,该方法对经过时频分析的信号去噪有重要的实用价值.     

基于双面阵CCD的运动物体测速方法研究

针对交通工程中的测速要求,提出了一种基于双面阵CCD实现测量运动物体速度的方案,设计了测速系统的硬件平台,提出使用计算机控制两个面阵CCD对运动物体进行了动态图像检测、信号分析以及速度计算,并利用图像差分算法作为计时触发信号,提高了测速精度。通过对实验结果的分析证明文章所提出的方法行之有效。     

DSP在高精度数字式电机测速中的应用

在分析M法、T法,M/T法这三种基于数字脉冲计数的电机测速方法的基本原理及其误差根源的基础上,以TI公司的数字信号处理芯片TMS320LF2407A为核心,使用改进的M/T法,介绍了DSP(Digital Signal Processor)在电机测速中的应用,并给出了一种快速高精度数字式转速测量系统的软硬件实现方法.这种转速测量系统具有测速精度高、测速范围宽和测速精度与被测转速无关等优点,具有广阔的应用前景.