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.     

光电经纬仪中激光测距发射系统设计

论述了在光电经纬仪上应用激光测距装置的重要性,即可实现单台经纬仪确定目标位置.介绍了激光测距的原理及测距方程,针对光电经纬仪中激光测距系统的结构特点,对测距分系统发射系统进行了设计,实现了各种复杂条件下的激光测距.     

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。     

基于星敏感器的跟瞄系统在轨标定方法

为分析空间跟瞄机构光轴误差问题,建立了星上跟瞄系统模型,介绍了跟瞄系统不同坐标系间的转换形式,分析了跟瞄机构光轴的误差形式,提出了多星敏光轴标定算法,介绍了标定过程中的坐标转换过程和误差计算方法,通过仿真验证了算法的正确性,并比较了随机误差对光轴标定的影响,同时在引入星敏感器全天识别算法的情况下对双星敏标定算法的正确性进行了验证,对精确度进行了分析。经仿真,双星敏算法标定精确度可达25”以内,比例系数K值小于0.01,在跟瞄相机与星敏同时工作的情况下解决了跟瞄相机的在轨标定问题。     

一种基于PSD传感器的LED光轴校准方法

提出了一种利用位敏探测器（PSD）的光电位置校准技术,对LED光轴与机械轴的偏差进行测量的方法,通过检测LED光束中心的位置,获取其准确的光轴坐标值,最后的实验验证了该方法的有效性。     

基于空间矢量的多轴一致性测试技术研究

多轴线一致性检测装置用于外场测量自行高炮各轴线一致性,为检验检测装置的测量精度,开展了多轴线一致性测试技术研究工作,论证了双经纬仪配合多谱段平行光管的检测技术,实现了在外场精确测量多谱段、大间距光轴的一致性,误差分析表明,该方法精度优于2＂,为多轴线一致性的定量检测提供了一种科学实用的新方法。为准确评定多轴线检测装置的技术性能,契合自行高炮战术技术要求,提出了基于轴线矢量检测的评估检测装置性能的新思路,解决了轴线夹角不能科学评估检测装置测量精度的难题,深入研究了轴线矢量的检测技术和测量精度的评定方法,分析了评估方法的不确定性,为科学评定多轴线一致性检测装置的技术性能提供了依据。     

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。     

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。     

基于动态区域剔除的RGB-D视觉SLAM算法

在利用相机对物体进行感知的过程中,标定相机与外界参考系之间的位姿是测量中至关重要的一环,能否精准确定二者之间的外参决定着最终三维信息质量的好坏。然而在传统的测量系统当中,测量物体尺寸受限于针孔相机视场的大小。相比较而言,全方位相机具有视场广、成像质量高等优点,常配合旋转系统进行全景图像生成,也可配合激光雷达点云生成场景全景模型,为目前大场景测量的主流方向。就目前存在于相机与旋转系统之间外参标定的复杂问题,文中提出了一种针对全方位相机与旋转轴之间的标定方法。该方法通过使用全方位相机,对两个二维码棋盘格进行旋转拍摄,同时通过理论推导建立起可靠的数学模型作为原理支撑,并利用光束法平差,对基于解析法获得的初步结果进行再次优化,从而获得更精确的外参估计。该方法对设备安装精度要求不高,只需在相机视场范围内,考虑标定板与全方位相机之间的摆放位置即可。实验结果表明,该方法经过优化后的平均重投影误差可控制在0.15 pixel以下,满足实验测量要求,并在不同场景下展现了良好的应用效果。     

光纤通信技术在光电经纬仪中的应用

光电经纬仪等光电跟踪测量仪器在数据传输过程中，方位轴上的导电环存在传输速率低、带宽窄、抗电磁干扰能力差的问题，当数据量较大时，导电环无法实现实时传输，针对这些问题，提出了用光纤取代导电环的方法。在原导电环位置安装一对光准直器，利用光能够在空气中传播的特点，实现光信号在两段光纤之间的耦合。从而将电信号的接触式传播变为光信号的非接触式传播。光纤传输的优点使设备的整体性能得到提高。     

光电经纬仪中激光测距装置光学系统的设计

阐述了在光电经纬仪上应用激光测距装置的重要性,即可实现单台经纬仪确定目标位置.分析了激光测距的原理及测距方程,最后针对光电经纬仪的结构特点,对测距装置的光学系统进行了设计.