单脉冲雷达速度量折射误差高精度修正方法

单脉冲雷达是高精度外弹道测量系统中的一种主要测量设备之一,为了提高其测量精度,对所有测量参数都需要进行电波折射误差修正.针对目前单脉冲雷达测速参数折射误差修正精度较低的现状,在距离和角度折射误差修正基础上,提出了基于方向余弦的速度量折射误差高精度修正方法.首先根据经折射修正后的目标精确位置,利用二阶中心平滑微分方法求出目标的真实速度向量;然后再利用测站、地心的位置得到目标到雷达站、地心的方向余弦,进而求出目标与雷达站间电波射线在目标处切矢方向余弦;最后进行距离变化率的折射误差修正.实验证明,该方法比常用的直接微分方法的精度高出20％,且具有较好的实用性和有效性.     

红外六面折射转鼓扫描轨迹的仿真分析

介绍了红外透射式六面转鼓扫描器的工作原理,提出了一种仿真其扫描轨迹的分析方法.采用光学软件ZEMAX建立扫描系统模型,并通过实际光线追迹得到扫描轨迹数据,再传入MATLAB绘制出二维轨迹图形,直观地反映了六面折射转鼓的扫描图像的变形情况.通过该方法可以方便地分析出设计误差和零件加工误差对扫描图像的影响,从而有效控制六面折射转鼓的制作精度.     

大气折射引起的雷达定位误差模型

大气折射引起的雷达定位误差是限制雷达精度进一步提高的关键因素之一.针对目前只给出雷达测量参数的折射误差,不能明显给出实际应用中所需要的目标位置偏移误差现状.通过采用我国大气折射率的统计模型和目前公认的高精度的电波折射误差修正方法一射线描迹法,对大气折射引起的雷达定位误差进行了目标位置偏离的计算和拟合,建立了大气折射引起雷达测量目标的位置偏移误差模型,从而为雷达实际使用和精度评估奠定基础.     

光电经纬仪大气折射误差修正方案

光学测量大气折射带来的误差已成为限制高精度测量的主要因素。针对实时和事后数据处理两部分分别提出了两种修正方法,并建立了折射误差修正模型及残差模型,经试验验证和误差比对分析,证明两种修正方法计算便捷,模型准确,均能提高实时和事后数据处理的精度。     

高精度折光修正系统射线描迹快速算法

大气折射误差是影响外弹道测量数据的主要误差源之一.受技术条件所限,大气折射误差修正在线算法常采用简化模型,而高精度的大气折射误差修正往往置于事后数据处理工作中.为适应新形势下折光修正系统数据处理的需求,基于大气折射率随高度的分布特征,引入“虚高”概念,并给出了高度迭代步长选取的新方法.通过与传统方法的比较可知:改进方法在保证大气折射误差修正精度的同时,大大提高了射线描迹算法的运算速度;另外,该仿真结果也可为电波大气折射误差修正的工程应用提供参考.     

可调整光程的激光测长机

为进一步提高激光测长机的测量精度及可靠性,满足高精度长度尺寸的计量检定要求,研制了一种可调整光程的激光测长机。采用激光干涉仪作为测量基准,结构设计符合阿贝原则,同时,可根据被测长度的大小调整激光干涉仪和测量组件的安装位置,提高了测量准确度。并对影响激光测长机测量准确度的误差进行了不确定度分析。实验结果表明,该激光测长机的测量准确度达到了±(0.5μm+1.5×10-6L),测量重复性为0.2μm。满足高测量精度及高可靠性等技术指标要求。     

基于遗传算法的柱面光栅测角技术研究

高精度角度测量装置是保证旋转设备精度和性能的关键, 广泛应用于测量跟踪仪器中, 特别是对于大尺寸坐标测量仪器, 测角相比于测距是制约坐标测量精度的瓶颈。在精密一维轴系平台上, 采用高精度柱面光栅及四个读数头构建测角装置, 对传感器本身、安装及轴系跳动等误差因素对测角精度的影响进行了详细分析。基于角度测量标准器具校准角度测量误差, 对误差数据进行谐波分析。基于遗传算法提出了一种参数优化方法, 建立误差补偿模型, 对测角误差进行了补偿。实验结果显示, 补偿后柱面光栅测角误差减少为0.7, 证明了误差补偿算法的有效性, 显著地提高了角度测量精度。     

低空目标探测中的大气折射误差快速算法

为了利用雷达对低空和超低空飞行器进行精确探测,必须对影响雷达测量精度的大气折射误差进行实时修正。针对目前大气折射误差计算存在处理时间较长、不能满足实时性要求的现状,提出了一种利用虚高进行折射误差修正的快速算法。根据等效地球半径中电波射线为直线的情形推出计算接近目标真实高度的虚高方法,利用虚高将折射误差公式中的积分项分为两部分,最影响折射误差修正处理时间的部分采用一次积分完成,另一小部分利用变步长的迭代方法完成。仿真实验表明,在保证与目前公认高精度的射线描迹法相同的精度条件下,利用虚高进行大气折射误差修正可实现快速计算,计算速度至少提高一倍,且计算速度随雷达仰角的增大而增快。     

一种高精度测角装置的设计及研究

为了解决大跨径、重载、高精度相控阵天线座的高精度角度测量问题,针对轮轨转台影响测角精度的各项误差项进行分析,设计了一套组合机构来消减主要误差,减少对角度测量精度的影响。该机构满足了大转台复杂转动中心的设计要求,同时,保证了测量的高精度。为验证组合机构的应用效果,专门设计了一套试验装置,试验装置采用圆光栅作为测角元件,通过试验测试验证,整个装置达到了3''的测角精度。     

俯仰角大气折射误差修正方法

针对光学测量系统测量得到的空中目标俯仰角数据,包含了大气折射带来的误差问题,建立了俯仰角修正误差模型,并详细介绍了修正模型具体计算实施过程,提出了采用三弯矩方程计算任意高度大气折射系数和高斯积分计算俯仰角折射修正值．经俯仰角折射效果分析和实践证明该方法精确、有效,满足高精度数据处理的要求．