组合陀螺测试系统的设计与实现

为提高惯性导航系统的主要性能参数精度,运用IFOG测试标准规范的性能指标测试方法,在PXI硬件测试平台和SGT320E型三轴多功能转台上,通过建立LabVIEW的信号处理模块,设计出了单轴光纤陀螺测试系统.实验结果表明：测试系统实现了光纤陀螺组合的电压/电流监测,电压、电流偏差低于10%;完成了PXI控制系统对转台转速、方向的控制和光纤陀螺的标度因数、零偏、分辨率等性能指标的测试功能,得到测试标度因数精度为±10%,零偏小于0.2°/s,分辨率小于0.03°/s.     

惯性导航中加速度计和陀螺仪性能研究

研究了惯性导航中加速度计传感器和陀螺仪传感器性能.分析加速度计和陀螺仪的误差来源,并提出误差模型,进行误差补偿.提出了加速度计传感器惯性导航系统算法,并结合结合车辆系统动力学模型,对算法进行了仿真和实车测试.仿真和测试结果和常规惯性导航系统所采用的陀螺仪方案进行对比分析,从而验证了加速度计惯性导航算法的相对有效性.     

惯性元件的失准角分离技术研究

针对陀螺仪和加速度计存在失准角的问题,采取误差分离技术,设计了简单、高精度测试失准角的方法.对失准角进行了定义,利用方向余弦阵的基本性质,从小角度的原理推导了惯性元件失准角的二维分解表达式,在测量陀螺仪的失准角时,对安装误差、夹具误差和失准角误差进行了误差分离.针对加速度计失准角的测试,设计了简易的测试方法,有效分离了加速度计的失准角以及夹具体的安装误差.对一个半球谐振陀螺仪和一个石英加速度计的失准角进行了实测,标定精度达到角秒级,验证了采用误差分离技术的测试方案的正确性,提高了失准角测试精度.     

高精度光纤陀螺组件标定方法

为了提高光纤陀螺组件的标定精度,从三轴惯导测试转台技术指标入手,根据惯导测试转台定位精度高的特点,设计了六位置静态分立式标定方案.通过设计一定的标定路径,利用地球转速和当地地理纬度,激励出陀螺的标度因数、安装误差和零位等12个参数,新的标定方案避免了标度因数和安装误差对零位的影响.对自研光纤陀螺捷联惯导系统在三轴惯导测试转台进行传统标定和六位置静态分立式标定,并将标定结果用于静态导航实验,多次实验结果表明,与采用传统标定结果的导航定位误差相比,采用六位置静态分立式标定结果的导航定位误差显著降低.     

惯导组件的脉冲输出测控系统

针对目前惯导组件脉冲输出测试过程中测试范围小、精度低、无法进行动态测试的问题,研究了一套惯导组件的脉冲输出测控系统.本系统采用USB接口技术,使用FPGA芯片采集数据,对惯导组件脉冲输出进行5 ms一次的采集,并在测控计算机中对数据进行实时显示和存储.本文所设计的测控系统能够对具有12路脉冲信号的惯导组件进行测试,并且同时能够对测试过程中的转台及温箱进行监测与控制,实现了动态测试.本测控系统的测试范围能够达到0.1Hz~1 MHz,误差小于1×10-4,满足了实际测试的要求.     

射流元件动态力检测方法

介绍了射流元件输出力的一种检测方法,该方法具有很高的频率. 通过对测试系统进行建模、仿真,找出测试系统固有特性对动态力测量的影响规律,从而对实际检测系统的设计和误差修正提供了理论依据.     

运用CPLD模拟并口的分布式传动误差测试系统

以MAX PLUSⅡ作为基础的开发平台,设计了传动误差测试系统的模拟测试过程,运用CPLD逻辑器件,完成了信号的分频、数据计算、数据锁存等功能,将CPLD和单片机结合,完成了分布式传动误差测试系统的设计,提高了测试系统的可靠性.     

电子对抗计算机仿真系统研究——关于目标台测向定位的设计与实现

F系统是从国外引进的军队指挥自动化系统的通信对抗系统.为了将原系统在定位计算方法的不足之处加以改进,采用了多站测向定位最佳化算法对该系统的最佳估计点的计算方法进行了重新设计,并应用MATLAB语言加以实现.通过与实测数据的比较,新算法的误差远小于原算法的误差.     

基于LabVIEW的电位器线性度性能测量系统的研制

在分析目前测试电位器方法的基础上,设计了一种新的测试系统.该系统在硬件方面,采用马达控制器和马达驱动器来控制马达的运动,保证了转动速度和转动角度的稳定性;在数据采集方面选用数据采集卡DAQ采集编码器的输出数据送入计算机进行处理和最终输出;在系统软件方面,利用LabVIEW开发平台来实现DAQ数据采集和仪器控制,设计了测试系统用户操作界面,编写了相应的测试系统功能模块,实现了测试结果的评价、显示及保存等功能,达到了完成测试任务的目的.对系统的测试与在生产实践中的运行表明,该系统可以实现测试自动化,同时可以避免人为误差,满足量产的需求.     

BP-ANN工业蒸汽计量系统研究与应用

提出基于人工神经网络工业蒸汽计量测试技术,建立了过热蒸汽密度和密度焓积的双输出人工神经网络模型,实现了质量流量温度、压力补偿及热流量测量,在工业蒸汽常用的工作范围内建立了基于人工神经网络模型工业蒸汽质量流量和热流量的间接测量系统.并采用计算机模拟误差分析方法对此测量系统进行误差分析,确保了本系统的应用可靠性.     

Noise decomposition and parameter optimization method for high sensitivity fiber optic gyroscope

A novel random walk coefficient(RWC) model of the interferometric fiber optic gyroscope(IFOG) to decompose fundamental noise sources, namely the shot noise, the excess noise, the thermal noise, and the detection circuit noise, from the overall noise was developed. The coefficients of the model were extracted from the measured RWC instead of by calculating the accurate IFOG parameters, which is simpler and more accurate. The correctness and the accuracy of the model were verified by experiments. Using this model, the RWC of the experimental IFOG was predicted and the quantitative contributions of the noise sources were determined. According to the predicted results, the parameters of the IFOG were optimized. Finally, based on the model, a noise decomposition and parameter optimization method was proposed for high sensitivity IFOG design.     

利用回波数据的高分宽测机载SAR运动误差提取方法

为实现高分辨宽测绘带SAR成像,提出一种基于回波数据的高分辨宽测绘带机载SAR运动误差提取方法,有效弥补了基于惯性测量单元/全球定位系统(INS/GPS)提取的运动误差精度低的问题.首先采用一种基于图像对比度最优的方法对SAR回波数据进行相位误差估计,然后利用加权总体最小二乘(WTLS)基于空变相位误差模型反演运动轨迹误差,最后利用得到的轨迹信息实现空变相位误差的补偿和残余距离徙动校正.实测数据处理结果证明该方法有效,相比传统自聚焦算法具有更高的估计和补偿精度.     

一种新的雷达方位系统误差监测估计方法

针对现有的雷达方位系统误差校正方法使用条件有限、精度有限等问题,提出一种基于合作目标定位数据的雷达方位系统误差在线监测估计的方法。该方法利用二次雷达能够识别合作目标且机载导航系统能够提供高精度的定位信息的原理,对地面雷达进行方位系统误差的实时监测和在线估计,以保证雷达情报的连续性和准确性。实验结果表明,该方法能够在雷达工作过程中检测并快速估计出雷达方位系统误差,具有很好的实用价值。     

混沌干扰背景下的正弦频率估计新方法

提出一种基于单变量驱动误差滤波反馈混沌同步的强混沌背景下正弦参数估计的方法。该方法利用采样的混合信号(混沌加白噪声和正弦)通过某一类型滤波器,用滤波后信号驱动一新构建的同类响应混沌系统,若混沌同步发生,则驱动响应信号的误差序列中应含有正弦成分,对误差序列采用互谱MUSIC算法估计正弦频率。该方法适于强混沌信号加强白噪声为背景的正弦参数估计。仿真实验表明,该方法简单有效。     

基于固定采样频率的相量精确测量算法

离散傅里叶(DFT)算法是电网实时运行系统中进行相量测量的基本算法.由于相量测量装置(PMU)对相量测量同步性的要求,其采样频率应保持为常数,当系统频率变化时,相量的计算会出现误差.笔者分析了采样频率固定而系统频率发生偏移时的相量测量误差的变化规律,指出相角的测量误差与数据窗中相量参考点的选择有关,并提出一种利用系统频率对相量进行校正的新方法.仿真实验的结果表明,该方法可以使相量的测量误差大大降低.     

变值系统误差判据及限定性条件

检验测量结果中是否存在系统误差,是误差估计、数据分析的重要内容之一,而相对差判据是应用得最广泛的检验变值系统误差的方法。本文除对相对差判据进行较详细的论证外,提出了该判据使用的限定性条件——最少测量数据组数N_(min),从根本上改善了相对差判据的可靠性和灵敏度。     

降雨观测误差修正方法研究

从水文实际情况出发,分析了遥测降雨系统雨量观测资料误差的类型和特点,结合抗差最小二乘法,提出了雨量观测误差的三步修正方法.每一步利用雨量资料误差不同特点,提出不同的权函数进行修正.选用危水水库乌溪沟以上流域1974年—1999年间共28场洪水的暴雨资料,进行统计分析计算,确定三步权函数修正法每一步的权函数.然后用生成的误差系列,进行模拟估计,效果较为理想.该方法简单实用,便于在其他流域上进一步推广应用.     

智能测量系统中的数据处理新方法

在智能测量系统中,一般是应用微处理器(MPU)并通过A/D转换器对被测信号进行多次重复采样,然后再对采样数据进行处理.但由于操作者失误、外界突发性强干扰等因素,常会使测量数据产生粗差,含有粗差的数据必须剔除.分析了传统粗差判断准则的原理和不足:当n值有限时,莱特准则和肖维涅准则都不可靠.应用数理统计理论,提出了一种新的粗差判断准则:xi-X>m,并介绍了该方法的实现步骤.经由实际测量系统试验,其更能有效地剔除粗差.     

基于多项式滤波的化工过程数据预处理

用多项式滤波预处理化工过程数据时,多项式滤波的除噪效果与多项式次数和数据点数目有关。当选取的数据点数目不大时,提出一种根据中位数选取多项式次数的方法,以提高多项式滤波的除噪效果。基于该方法,同时研究了多项式滤波的过失误差侦破性能。选取一反应釜系统进行仿真运算,计算结果表明,基于中位数选取多项式次数的方法能有效地除噪、有效地侦破过失误差。