单轴气浮台低速自由转动规律分析

 根据单轴气浮台的结构及工作原理,通过对单轴气浮台核心部件静压气体轴承摩擦力矩和功率的分析,得出单轴气浮台的摩擦力矩和功率;在此基础上推导出单轴气浮台在不计外界空气阻尼条件下的低速自由转动规律,即单轴气浮台旋转的角速度及转速是一个随时间衰减的单指数函数;并通过运用Matlab曲线拟合工具箱将实验采集到的离散数据进行曲线拟合,结果表明：拟合曲线完全符合单轴气浮台低速自由转动规律.该规律对单轴气浮台的设计有一定的参考价值.     

宽可调谐SG-DBR激光器波长测试控制系统

采用传统设备结合虚拟仪器的方法,研制了一套宽可调谐取样光栅DBR(SampledGratingDBR,SG-DBR)激光器的波长测试控制系统。系统能自动向SG-DBR激光器提供电流扫描,同时对激光器输出的光谱数据进行采集、处理,生成SG-DBR激光器的“波长-电流”数据查询表;通过快速查找数据查询表数据,并对激光器提供相应驱动电流,准确控制SG-DBR激光器输出波长。系统数据处理采用了一种新颖的算法,利用输出光边模抑制比(SMSR)来筛选激光器模式稳定工作点,确保数据查询表中的工作点数据均不会发生模式跳变。实验证明,本系统稳定、可靠,波长控制精度高,波长控制误差不超过±0.02nm。     

卫星天线测试摇摆台系统研究

卫星天线测试摇摆台系统能够代替车辆,模拟动中通卫星天线在车上的安装情况,在不同工况下行驶的状态,来对卫星天线进行测试。     

RJK型多路数据采集接口

PC-1500和PB-700微机具有体积小、重量轻、价格功能比低等优点,近年来得到广泛应用。该机如能增加数据自动输入的能力,将更加得心应手。RJK型多路数据采集接口正是根据广大用户的需要设计的。这种接口可使各种数字式测试仪器及设备与PC-1500或PB-700机相联,完成工业生产测试、实验室和野外测量中大量数据的自动采集及实时处理。 RJK型多路数据采集接口的主要技术性能是: 1.可接收各种数字式测量仪表、设备的BCD码输出; 2.可接纳的输入设备数为3台; 3.其输出可直接与PC-1500或 PB-700     

基于LabVIEW的捷联惯导测试系统的设计与实现

为了提高捷联惯导系统的精度,必须通过试验标定出系统中陀螺和加速度计的各误差参数,并对误差进行补偿。本文设计了一种捷联惯导测试系统,以工控机及数据采集与预处理系统为硬件平台采集捷联惯导的输出信号,上位机软件采用LabVIEW开发,对采集到的数据进行处理、显示及结果保存。最后,对捷联惯导系统进行了测试试验,试验结果表明该测试系统的正确性和可靠性,满足捷联惯导系统测试的技术要求,具有很强的应用价值和工程意义。     

基于单轴气浮台的角动量输出测量方法

星载转动部件的角动量输出测量是卫星姿态控制系统设计的必要环节,该文介绍了一种利用单轴气浮平台测量转动部件角动量输出的系统和方法。通过对系统转动惯量和角速度的测量,得到转动部件输出角动量的大小及变化,最后以实例形式给出测试步骤、数据处理方法、测试结果及精度分析。与直接测量法相比,该方法测试设备简单,测量精度高,测量误差小于5%,尤其对具有多转动单元、多自由度转动部件的耦合测量优势明显,具有较高的工程应用价值。     

基于加速度传感器的红外图像稳像技术研究

本文对安装于非固定平台上红外前视设备的像移产生的机理进行了详细分析,在此基础上提出了采用微机械加速度传感器获取像移矢量的方法及算法,并研制了可安装于红外前视设备上的像移矢量测量系统,利用三维摇摆台进行了像移测量和稳像试验,并与纯软件化稳像效果进行了比较,验证了本文提出的理论和方法的正确性,以及试验装置的有效性。     

The Research of IR-image Stabilizaition Techniques Based on Accelerometer

本文对安装于非固定平台上红外前视设备的像移产生的机理进行了详细分析,在此基础上提出了采用微机械加速度传感器获取像移矢量的方法及算法,并研制了可安装于红外前视设备上的像移矢量测量系统,利用三维摇摆台进行了像移测量和稳像试验,并与纯软件化稳像效果进行了比较,验证了本文提出的理论和方法的正确性,以及试验装置的有效性.     

模块化多通道通用气象数据采集系统设计

针对传统型气象数据采集系统存在扩展性和通用性较差的问题,根据不同气象传感器输出电信号的特征,提出模块化结构的多通道通用气象数据采集系统。系统采用低功耗单片机和CPLD架构,通过多路模拟开关,数字端口,内置增益可控信号放大电路和控制器,分别对气象传感器输出的模拟和数字信号进行采集和处理;可根据需求配置多路采集通道,采集数据可通过串口传送给上位机。利用高精度JJQ1气象信号模拟器和61/2位万用电表搭建实验平台对系统进行测试。数据表明,系统具有测量准确度高、通道可配置、扩展性强的特点,还可用于其他领域的多通道信号采集。     

基于阶跃温度响应的热电偶时间常数测试系统

为了更方便地测试热电偶时间常数,设计了一套热电偶时间常数测试系统,包括工控机、信号调理电路、A/D采集、数据采集处理软件和打印机等。根据热电偶对阶跃温度的响应,提出了一种全新的热电偶时间常数测试方法,设计功能完善的信号调理电路,通过PCL818L数据采集卡将采集的数据送交上位机应用软件进行分析处理,得到所需要的热电偶参数,应用软件提供各类报表输出及数据打印功能。     

Distributed data fusion algorithms for inertial network systems

New approaches to the development of data fusion algorithms for inertial network systems are described. The aim of this development is to increase the accuracy of estimates of inertial state vectors in all the network nodes, including the navigation states, and also to improve the fault tolerance of inertial network systems. An analysis of distributed inertial sensing models is presented and new distributed data fusion algorithms are developed for inertial network systems. The distributed data fusion algorithm comprises two steps: inertial measurement fusion and state fusion. The inertial measurement fusion allows each node to assimilate all the inertial measurements from an inertial network system, which can improve the performance of inertial sensor failure detection and isolation algorithms by providing more information. The state fusion further increases the accuracy and enhances the integrity of the local inertial states and navigation state estimates. The simulation results show that the two-step fusion procedure overcomes the disadvantages of traditional inertial sensor alignment procedures. The slave inertial nodes can be accurately aligned to the master node.     

光纤陀螺组件误差标定ARLS算法

捷联惯性导航系统误差参数标定的准确程度对于系统的导航和定位精度具有重要影响.针对常规速率标定法不能辩识陀螺零偏,未充分预热时光纤陀螺的误差标定易受温度变化影响这两个问题,提出了一种用于光纤陀螺捷联惯性导航系统的新标定算法--自适应递推最小二乘法(ARLS).在建立光纤陀螺误差及其补偿模型的基础上,通过大量温度实验研究了自适应遗忘因子的求取方法,详细推导了ARLS算法及其实现思路.最后通过算法仿真和速率试验证明了在器件特性不稳定条件下,ARLS算法能有效辨识陀螺的误差参数及减小温度变化对光纤陀螺误差标定的影响.     

车辆冲击试验速度测量装置研制

针对采用轨道贴片法测量冲击速度时,操作繁琐、误差大且不可实时显示速度等缺点,研制了一套车辆冲击试验速度测量装置。装置以MCS-51单片机为核心,通过测量冲击车辆驶过冲击点前固定间距的时间计算冲击速度,且可实现冲击速度值的实时显示与无线传输。经实验室速度标定试验,结果表明速度测量装置具有较高精度,可为车辆冲击试验提供一种较准确的速度测量方法。     

基于组合方式的掘进机导航系统研究

掘进机时走时停的迈步式工作特点导致其难以实现定向掘进,这一直是国内外面临的技术难题.为实现煤矿巷道掘进机的位姿测量,提出一种基于组合方式的掘进机导航系统(即组合导航系统).首先,以十字激光指向仪的激光束为识别特征,结合自主研制的激光接收标靶,组建光电传感器导航系统,并构建掘进机机身位姿解算模型;然后,通过递推最小二乘(...     

基于SOPC的惯导组件多模式数据采集系统研究

为满足惯导组件的多种信号输出测量需求,设计一种基于SOPC的惯导组件多模式测量系统。该系统以FPGA和ISP1581USB为核心,既能对两个惯导组件输出的24路脉冲信号每5 ms进行一次无缝计数,也能对4个惯导组件输出的4路串口数据每10ms进行一次采集。USB总线把采集的数据上传到PC机,进行实时地处理、保存和显示,以此来满足测量的要求。与传统测量设备相比,该设计具有较高的可靠性和稳定性,提高了测量效率,降低了成本。     

INS/GNSS组合导航系统校准方法

惯性导航系统(INS)和全球导航卫星系统(GNSS)组合的导航系统应用越来越广泛,它的校准问题亟待解决。本文简要介绍了目前广泛使用的各种导航系统,论述了INS/GNSS组合导航系统的工作原理及组合算法;详细分析了INS/GNSS组合导航系统各种测试及校准方法,比较了各种校准方法的优缺点;提出了INS/GNSS组合导航系统校准装置应具备的条件:可产生标准的空间位置和速度、可产生标准的姿态角度变化、可有效地接收GNSS卫星信号、统一的时间基准与同步信号。     

基于离心机的低气压精密控制研究

针对惯性器件全量程气压灵敏度校准难题,发明了一种可抗高离心加速度的气压箱结构,并研制了离心-气压复合校准装置,实现了大g值条件下惯性器件气压特性的校准。本装置设计了两种工作模式:离心机静止时,利用真空泵、高精度压力传感器等气压精密测控系统实现离心-气压复合校准装置的精密控压;离心机工作时,通过密封技术等实现离心-气压复合校准装置保压。本装置通过对安装在离心机上的试验箱内气压进行精密控制,将高线加速度与气压环境有机结合在一起,为加速度计提供可靠的加速度、气压复合计量校准环境。实验结果验证了所设计的气压箱结构可以实现气压范围1~100 kPa,气压偏差优于10 Pa的精密控制。     

离心-振动复合校准技术研究

复合校准技术是武器装备型号项目中使用的高精度惯性器件校准的核心技术,能够在实验室模拟惯性器件“真实”的使用环境。本文针对在离心-振动条件下的加速度计复合校准问题,从系统中存在的动不平衡问题出发,建立了离心-振动复合模型并讨论了在顺臂安装和垂直安装下受到的加速度大小,给出了整个校准系统的不确定度分析。最后基于离心-振动复合校准装置进行实验验证,证明了本文所设计的校准装置和校准方法能够模拟真实的校准环境,提高校准精度。     

Use of a Device for Measuring Absolute Acceleration in Inertial Navigation Systems

The characteristic features are indicated of a device for measuring absolute acceleration in inertial navigation systems.     

Lever Arm Compensation of Autonomous Underwater Vehicle for Fast Transfer Alignment

Transfer alignment is used to initialize SINS (Strapdown Inertial Navigation System) in motion. Lever-arm effect compensation is studied existing in an AUV (Autonomous Underwater Vehicle) before launched from the mother ship. The AUV is equipped with SINS, Doppler Velocity Log, depth sensor and other navigation sensors. The lever arm will cause large error on the transfer alignment between master inertial navigation system and slave inertial navigation system, especially in big ship situations. This paper presents a novel method that can effectively estimate and compensate the flexural lever arm between the main inertial navigation system mounted on the mother ship and the slave inertial navigation system equipped on the AUV. The nonlinear measurement equation of angular rate is derived based on three successive rotations of the body frame of the master inertial navigation system. Nonlinear filter is utilized as the nonlinear estimator for its capability of non-linear approximation. Observability analysis was conducted on the SINS state vector based on singular value decomposition method. State equation of SINS was adopted as the system state equation. Simulation experiments were conducted and results showed that the proposed method can estimate the flexural lever arm more accurately, the precision of transfer alignment was improved and alignment time was shortened accordingly.