一种基于TDC的激光测距传感器实现

主要介绍了一种基于TDC-GP2和DSP的高精度时间测量距离传感器的设计和实现.使用TDC芯片完成高精度时间测量,利用DSP配合TDC进行通信和后期数据处理.实践表明,该方案可以满足机器人视觉对距离测量精度的要求.     

特高压输电线舞动监测技术研究

针对现有输电线舞动测量精度不高、数据传输量过大等局限性,在现有微位移测量的微波比相测距技术工作的基础上,提出了1种基于智能天线、扩频技术的特高压输电线舞动监测方案,并对系统的工作原理进行了详细阐述。方案中智能天线对安装在特高压输电线上的多个无线电信标的空间角、距离信息进行监测,利用角度和距离信息计算获得特高压输电线舞动量。针对多信标的空间角估计需求,提出了1种基于平面阵的酉-旋转不变参数估计的改进算法,并对算法进行了仿真分析。仿真结果表明,提出的算法可以精确估计信标的角度信息,结合微波比相测距技术得到的距离信息,可对特高压输电线舞动进行高精度实时监测。     

精度鉴定试验中GPS测姿方法及测姿精度分析

为了分析GPS双天线的实测精度,以精度鉴定试验GPS双天线测姿为研究对象,依据测姿原理,通过坐标转换简化了姿态解算方法和误差分析算法。经高动态实测数据对GPS双天线测姿系统测量的俯仰角、航向角进行了精度分析,测试结果表明:其测姿精度优于0.2°,显著优于电子罗盘测姿系统2°的精度,很好的解决了电子罗盘测姿时标校难、精度低且易受干扰的问题,可用于高动态、高精度、直航路、匀航速、高采样率的GPS精度鉴定系统试验机载姿态测量任务。     

基于DSP的图像处理在转角测试中的应用

为了实现在动态条件下坦克炮塔转角的测试,提出了基于DSP的嵌入式装置用于炮塔转角中的测试方法。采用基于图像法的坦克炮塔转角动态高精度测量方法。通过特征匹配模板对编码的靶标图像进行信息的角度编码解算。测量装置能够在实验室和车载环境下对炮塔进行转角测试,其算法满足要求的精度准确率、实时性及可靠性分析。     

基于卡尔曼滤波的InSAR柔性基线距离测量

对于柔性长基线构型的双天线InSAR系统,基线矢量动态偏移产生的误差会降低系统的成像质量,并最终影响高程精度。针对单相机和激光测距仪组合测量系统中如何提高基线距离向精度的问题,提出了一种基于卡尔曼滤波的基线距离测量方法。建立了基线距离向抖动数学模型,在此模型基础上提出了基于卡尔曼滤波的动态测量方法,对该方法进行了动态仿真分析。仿真结果表明,在几十米的测量距离内,该方法能够将基线距离向的测量精度降低到亚毫米量级,是测量基线距离的有效方法。     

大型火箭橇位置参数测量方法

针对火箭橇超长尺寸位置参数的高精度测量需求,设计了一种采用激光跟踪仪与全站仪的协同组网测量方法。该方法集成两种仪器各自优势满足测量需求。同时引入坐标控制场用来构建约束场,建立约束方程。采用加权融合的方法优化权值,采用Levenberg-Marquard寻优算法求解方程组的最优解。做了现场条件下的试验并采用与基准尺标准长度比对的方法对精度进行了分析验证。结果表明,在3 km范围内测量误差保持在3 mm,实现了高精度、高效率的对超长距离位置信息进行测量。     

一种高可靠性低成本旋转变压器解算方法

提出了一种高可靠性、低成本的旋转变压器解算方法。首先分析了该方法的基本原理,对传统解算电路做了改进设计,降低了系统成本,同时提高了系统工作可靠性。在引入CORDIC算法进行转角解算后,可有效提高解算精度。在实验部分,以永磁同步电机为被测对象完成了相关测试工作。结果表明,所提出的旋转变压器解算方法具有精度高、实时响应性好等特点,完全满足现代控制测量领域对系统的成本、测量精度和可靠性等方面提出的较为苛刻的要求。     

超大型地面天线辐射特性实地测量技术

针对口径超过 10 m 的超大型地面天线由于极高成本难以进行精确测量的难题,提出了基于无人机的平面近场实地测 量方法。 首先对无人机散射、定位精度及测量场区选择等影响天线实地测量结果的主要因素进行了仿真分析,确定了测量区 域。 采用多旋翼无人机和高精度飞控技术,在高性能无人机最好 20 mm 飞控精度、5 mm 测量精度的条件下,进行了天线实地测 量系统的射频链路设计,并给出了两种近远场数据变换方法,可以有效解决在较高频段无人机定位精度差导致测量结果不可信 的问题。 采用实例分析验证了方法的有效性,为超大型地面天线低成本精确测量提供了较好的解决途径。     

激光差动共焦反射式超大曲率半径测量系统研制

针对球面超大曲率半径测量中存在的测量精度低、抗环境干扰能力差的难题,研制了一套激光差动共焦反射式超大曲率半径测量系统。该系统采用反射式测量光路,利用差动共焦响应曲线对被测件的猫眼和反射位置进行高精度定位,并用测长干涉仪记录位置信息,最后结合物镜顶焦距解算出超大曲率半径值。理论分析与实验表明,该系统定焦精度高,测量范围大,抗环境干扰能力强,相对测量误差优于2×10^-4,-15 m超大曲率半径测量结果的重复性可达1.2×10^-4,实现了超大曲率半径的高精度测量。     

天线平面近场测量的扫描面位置误差分析

本文基于天线平面近场测量技术的基本理论,利用数值分析方法深入分析了天线平面近场测量中有限扫描面位置误差,及其对天线远场特性和测量精度的影响.通过与理论结果的比较,给出了扫描面位置误差源所产生误差和误差的数量级,即天线方向性图的不确定度.该研究为天线近场测量技术的误差补偿提供了一定的理论依据.     

标准增益喇叭天线的准确定标测量

标准增益喇叭天线经常用作天线测量时的增益参考天线,所以,标准增益喇叭天线的增益定标值的准确性决定了被测天线增益测量的准确度。目前国内所使用的标准增益喇叭天线往往采用理论值,不能很好地保证天线测量数据的准确性。介绍了一种通过时域测量技术以及距离影响修正相结合,对标准增益喇叭天线增益值进行准确定标的测量方法。经过实验验证,该方法具有准确度高、易实施、适用于各类型天线产品测量的特点。     

外推和几何修正在天线方向图修正中的应用

由于微波暗室难以满足大尺寸高频率天线的远场条件,为了避免远场测量时环境的杂波影响,加强保密,提出了一种近场外推算法。当天线纵向尺寸较小时,可将辐射的球面波近似成柱面波,对其进行柱面波函数展开,经过严格的理论推导最终建立起近场外推到远场算法,最终实现近场数据快速得到远场方向图特性。采用近场外推的方法能够很好地避开在大尺寸天线测量中很难满足远场条件的困难。但是在测量中,天线往往会偏离转台的中心而产生远场与方位角不对应的错误结果,必须对其进行几何修正。提出了一种远场方向图的几何修正方法,并利用MATLAB软件对算法进行了仿真分析,将外推结果与修正结果进行比较,得到修正后的方向图与理想天线远场方向图基本吻合,从而验证了方法的可靠性,具有一定的实用价值。     

基于 MIMU/ 磁传感器 / 双天线 RTK 的姿态测量方法研究

现今,惯性传感器加双天线RTK的组合测姿方法被广泛的应用于车载测姿领域,该方法集中了惯性传感器的快速更新速率特点和双天线RTK的高精确度的优点。针对当遇到高楼或者树林阻挡时卫星信号会丢失,导致双天线RTK(real time kinematic)无法提供可用的航向角,而惯性传感器又无法长时间保持航向角精度问题。本文尝试采用了一种基于微惯性测量单元(miniature inertial measurement unit, MIMU)与磁传感器与双天线RTK的信息融合方法。开展了实际跑车实验分析。得出了在卫星信号丢失的条件下本方法通过引入磁传感器提供航向信息,能够保证高精度车辆姿态数据的稳定输出。     

用HP8530A实现天线方向图远场测量新方法

文中介绍了一种天线远场测量的新方法。利用ＨＰ８５３０Ａ微波接收机组成测量系统,通过角域测量功能实现天线方向图的远场测量。给出了测量系统框图和测量方法,并结合实际天线的测量结果,对这一方法进行了讨论。     

基于相对定位技术实现对 Apriltags测量范围拓展的研究

Apriltags标签定位在远距离测量时会出现定位精度不高的问题。本文对其形成原因进行了简要的分析,并提出了一种基于相对定位技术实现对Apriltags标签纵向测量准确度的提升和纵向测量范围拓展的方法。该方法通过将长距离分解为多段短距离的叠加以实现在保证测量精度的前提下对长距离Apriltags标签的空间位姿测量。当直接测量与间接测量结果均存在时,通过数据融合的方式结合两种测量方法各自的优势。该方法可以在保证横向距离与高度测量准确度的情况下,有效提升中远距离下标签的纵向距离测量准确度。仿真实验与真实实验验证了该方法的有效性,并实现了在3 m(12.5倍标签尺寸)的中远距离情况下绝对测量误差降低1 dm,相对测量误差降低0.45%。     

两种基于测量的微波非线性电路频域黑箱模型

大信号网络分析和建模是射频微波电路测量和设计中的关键技术。论文研究了两种微波非线性电路频域黑箱建模的新方法,X参数和非线性散射函数模型。推出了两种模型的相互关系,创新的提出以数字示波器为基础的非线性散射函数时域提取系统和校准方法,正确提取了微波电路非线性散射函数模型,并分析了其与X参数测量系统的异同。这两种模型具有可以与小信号模型兼容、表征准确和易于与CAD软件结合的优点,为非线性微波电路的研究和开发提供了新的方法。     

微波测距仪测距精度误差因素的影响分析

微波测距仪测距过程中,影响测距精度的因素较多,有大气介质（湿度、温度、大气压等）、零点误差、偏移值、测相误差、计数时钟频率漂移误差等,这些因素对测距精度的影响各不相同。本文以某型微波测距仪为例,分析各主要因素对测距精度的影响程度,同时,结合实际经验,给出确保测距精度的方法。     

基于改进匹配潮流技术的配电网虚拟量测

针对缺少冗余量测的配电网系统,为了简化状态估计方法、保证计算精度,优化配电网络状态,基于匹配潮流思想提出了配电网虚拟量测的概念,建立了以电压量测自适应抗差加权最小二乘为目标函数、以网络潮流匹配和功率失配量分配参数方程为约束条件的虚拟量测数学模型,给出了引入混沌优化、强引导机制的改进粒子群优化求解方法,并详细介绍了配电网虚拟量测的应用流程。采用IEEE8、IEEE33、IEEE69节点系统对该方法进行测试,结果表明,方法可在较少的迭代次数内获得较为准确的配电网状态,且不涉及量测变换、矩阵计算,具有良好的应用前景。