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....     

舰载雷达CCD激光经纬仪标校方法研究

提出了以电荷耦合器件激光经纬仪作为真值获取手段标校舰载雷达,分析了标校原理,介绍了该标校方法采用的关键技术,给出了应用效果。该方法克服了传统光学标校法和有源标校法中存在的不足,提供的真值精度高,系统操作简便、快捷,方法科学、合理,通用性强,具有推广价值。     

反射镜光电平台视轴稳定技术研究

针对不同类型反射镜平台视轴运动多样性的特点,从基本的反射镜视轴运动学关系出发,采用基于虚拟整体稳定平台的视轴重建方法对反射镜平台视轴惯性角速度进行数学重建。同时,深入分析了常见的典型单反射镜平台、特殊配置单反射镜平台、极坐标多反射镜平台以及直角坐标多反射镜平台的视轴运动学关系和视轴稳定控制技术。基于典型单反射镜平台俯仰轴视轴稳定控制的数值仿真结果表明,采用虚拟整体稳定平台方法的视轴稳定控制技术用于反射镜视轴稳定控制是可行的。     

光电经纬仪实装模拟训练系统研制

为快速、有效地对操作手进行训练,以OpenGL、计算机仿真技术为基础,采用装备最小改动原则,设计了光电经纬仪实装模拟训练系统,提出了硬件、软件设计方案,在多台不同型号的光电经纬仪上予以实现。实践证明该系统能够有效快速提高操作手发现、捕获和稳定跟踪目标的能力,训练成效显著。     

SVD-ACKF算法在光电经纬仪实时定轨中的应用

对光电经纬仪量测噪声统计特性未知或不精确导致实时定轨精度降低甚至发散的问题,设计了基于奇异值分解的自适应容积卡尔曼滤波（SVD-ACKF）算法。首先,利用Sage-Husa极大后验估计器及其改进形式对噪声统计特性进行在线估计,使得CKF算法具有应对噪声变化的自适应能力,并使用SVD代替传统Cholesky分解以提高数值计算的稳定性。然后,阐述了实时定轨数学模型,提出使用欧拉预测校正法对带J2项摄动的轨道动力学方程进行离散。仿真实验表明:欧拉预测校正法将轨道动力学方程的离散精度提高了1 970.411 m。在量测噪声协方差矩阵取值恶劣时,SVD-ACKF算法将实时定轨精度维持在43 m左右,并且具有更好的数值稳定性。     

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。     

光电经纬仪主镜温度变形分析

针对反射式光电经纬仪的主镜,建立了热分析模型,模拟分析了在无施加和施加温控载荷两种情况下,环境温度对光电经纬仪主镜变形的影响.分析结果表明在给定的镜面变形指标下,随着口径的增大,光电经纬仪的保精度工作温度范围缩小.对径厚比为21:4的K9玻璃主镜,在无施加温控载荷的条件下,当主镜口径小于315 mm时,在-40～50℃的环境温度范围内,主镜变形小于55 nm.在施加背面接触温控载荷的条件下,当主镜口径小于525 mm时,在-40～50℃的环境温度范围内,主镜变形小于55 nm.     

光电经纬仪防护圆顶技术

对国内外经纬仪防护圆顶按开启方式作了简要的分类,对各类圆顶结构形式特点、各组成机构功能及单件材料分别作了介绍,为经纬仪防护圆顶研究工作提供相关素材.     

光电经纬仪数据交会误差分析

在多台经纬仪交会测量过程中,为提高数据可靠性和精度,根据异面交会算法原理提出了空间定位精度及其误差的模型,根据误差传播理论说明了交会精度和交会角的关系。数学仿真和实际应用结果表明,在理想交会角区间内等精度和不等精度交会均可采用以提高数据稳定性;而在非理想交会角区间内最好采用等精度交会以提高数据精度。     

光电经纬仪的高精度电视自动跟踪

为了精密跟踪速度快、加速度大的被测目标,采用双闭环控制策略,及速度滞后补偿和加速度滞后补偿技术,设计了光电经纬仪电视自动跟踪系统。在跟踪以最大速度50(°)/s、最大加速度30(°)/s2运动的目标时,达到了最大跟踪误差小于80″的精度。并从原理、仿真及实验上证明了速度滞后补偿和加速度滞后补偿技术能够显著提高跟踪精度。     

非正交轴系“激光经纬仪”视准轴校正方法

非正交轴系“激光经纬仪”(简称非正交轴 系经纬仪)在长时间的使用过程中视准轴参数发生微小的变化将会严重影响 测量精度,因此有必要对视准轴的参数进行校正。本文提出了一种基于非正交 轴系经纬仪前 方交会原理的视准轴参数校正方法,首先利用交会约束建立关于视准轴参数的非线性方程 组,然后通过 解方程组得到校正后的参数。为了验证方法的正确性,使用SolidWorks建立模型并 结合OpenGL 进行了仿真计算,然后进行了相应的实验。结果表明,本文方法能有效校准视准轴参数, 且具有很高的 精度;用本文方法对视准轴进行校正后,非正交轴系经纬仪测量系统的测量精度没有受到 影响。由于本文 校正方法不需要借助其他辅助仪器且校正过程简单,故可以在测量现场对视准轴进行实时 校正,具有一定的实用性。     

车载经纬仪的垂轴误差分析

基于高精度机动式车载测量平台,提出了利用综合坐标变换法修正补偿机动平台变形引起的光电经纬仪测角误差。分析了综合坐标变换法的基本原理,建立基座、照准部及望远镜坐标系,并推导得出了三轴误差公式。构建了一个车载平台模型,并根据实际算例分别通过综合坐标变换法和传统单项误差累计法进行误差修正。结果表明,综合坐标变换法较单项误差累计法误差修正精度提高5,避免了单项误差累计法工作范围内分布多个较大误差点的弊端,具有较高的补偿精度,将该方法应用于机动车载测量系统可进行高精度的测量,具有较高的理论和实用价值。     

双轴晶两类光轴方向的理论分析

用几何作图和理论推导方法,求得在双轴晶体中光轴与光线轴方向。     

变焦对光学经纬仪测角精度的影响分析

阐述了光学经纬仪的调焦系统的组成及结构原理,采用模拟脱靶量和高低角的变化,仿真了方位角和高低角的测角误差,给出了变焦对测角精度的影响的规律,为经纬仪研制单位提供了经验借鉴,为光学经纬仪的靶场验收提供了依据.     

船载雷达光轴晃动对修正参数标定的影响

船载雷达标校望远镜光轴、标校电视光轴在天线不同状态下会产生不同程度的晃动,可达角分量级,在利用反向法标定雷达零位和轴系误差时,会给标定结果带来较大误差。针对此问题,提出了通过分别检测天线在正向、反向状态下标校望远镜光轴与标校电视光轴间不平行度以判定光轴是否存在晃动的方法,同时提出了利用大地测量成果精确解算光轴俯仰晃动量的方法,给出了解算模型,试验表明解算精度满足雷达标校要求。在此基础上给出了当光轴存在俯仰晃动时,俯仰零位、俯仰光电偏差、天线重力下垂误差等相关参数标定的改进数据处理模型。     

相控阵雷达光轴的标定与校准

炮瞄雷达光、电、视轴的标定与校准讲求的是三轴的一致性。而相控阵雷达光电轴的标定与校准则要求光轴与阵面较高的垂直精度。如何在相控阵雷达的装配和维修中标定和校准相控阵天线望远镜的光轴，严格控制其引起的视角偏差是本文讨论的重点。     

大视场红外光电经纬仪精度标定

为了提高大视场红外光电经纬仪测角精度,提出了一种多元回归分析的静态精度标定方法.对影响其精度的原因进行分析,并提出相应的解决办法.首先介绍了红外光电经纬仪的系统组成和测量原理,分析了物像空间在大地坐标系下的坐标对应关系,然后,指出了影响大视场红外光电经纬仪测量精度的原因是由于加工与装调过程中引起的误差,并且该误差与光学设计值不完全一致.最后,针对这一问题,提出了使用多元回归分析数据处理方法,该方法在全视场内按区域建立多元回归分析计算模型,当进行精度解算时,通过多元回归分析模型对脱靶量进行修正,使用修正后的脱靶量进行测角精度计算.实验结果表明:经过多元回归分析修正后的方位角与高低角测角误差差分别由21.44与26.81提高到7.62与6.38.有效地提高了大视场红外光电经纬仪的测角精度.     

双目光轴平行性检校仪检测精度分析

光电仪器的双目光轴平行度是仪器的重要指标,为实现双目光轴平行度的全天候定量测量,设计了双目光电仪器光轴平行性数字化检校仪。为满足仪器检测精度性能参数需求,根据检测原理,结合系统组成部件,分析影响系统检测精度的各种因素,建立检测精度综合不确定度分析模型。通过分析单一因素对系统综合测量不确定度的影响权重,针对重点误差因素,提出控制方法及措施。对所有影响因素进行合理的误差分配,优化双目光轴平行性检测仪的测量精度。     

红外经纬仪视频图像判读系统研究

红外经纬仪在海上靶场测控中有重要作用,对红外视频图像的判读直接影响红外经纬仪的测角精度。通过对红外视频图像的判读原理和方法的介绍,针对靶场红外图像的特点,提出一种中轴线判读方法,以及基于最大类间方差法的高阈值图像二值化算法,提高了视频判读的稳定性和准确性。在此基础上研制了一套红外视频图像判读系统,试验结果和误差分析表明了所提方法的有效性。     

水平式激光发射系统光轴平行度误差分析

对于激光发射系统,激光轴与电视光轴的平行度是保证其指向精度的关键。相对于传统的光电经纬仪,该系统光轴平行度误差是一动态误差,变化规律较为复杂。为修正激光发射系统激光轴与电视光轴的平行度误差,建立了光轴平行度误差模型,由此掌握该系统光轴平行度误差的变化规律。在总结了影响光轴平行度的主要系统误差源的基础上,分析各项误差对光轴平行度的影响,利用矢量旋转与坐标变换,建立了激光轴经折返镜后在空间坐标系内的指向模型,由此得到两光轴平行度误差模型,通过电视跟踪系统测量两光轴平行度误差值,并采用最小二乘法拟合得到误差模型中各待定系数。实验结果表明:拟合后的光轴平行度达到2.6″,模型能够基本描述两光轴平行度误差的变化规律。