三轴转动惯量的直立振复摆与圆周扭摆协同测量方法

质量特性测量设备在测量导弹弹头水平状态2个转动惯量分量时需要导弹弹头转动90°,为解决这个问题,提出导弹弹头三轴转动惯量的直立振复摆与圆周扭摆协同测量方法,给出该方法的实现结构和计算原理。利用导弹弹头直立姿态时沿y轴、z轴方位的摆动周期建立2个转动惯量分量间的差值关系,该关系相对比例关系更直接便捷,可以直接将这一差值关系等同于相对摆动轴线的转动惯量分量间的差值关系。结果表明：水平姿态下只需测量一个方位的转动惯量分量即能得到另一个转动惯量分量,测量值最大绝对误差0.35 kg·m²,满足定型设备1 kg·m²的精度要求;新方法有效整合了直立振复摆和圆周扭摆法各自在测量转动惯量方面的优势,实现了三轴转动惯量的便捷与高精度测量。     

基于卫星导航系统的导弹姿态测量算法研究

弹体姿态测量是导弹飞行试验的重要组成部分,对于评估导弹控制系统性能、分析导弹飞行状态、改进飞控系统设计都具有重要作用。导弹自身惯性系统可进行姿态测量,但其误差随时间增加而累积且发散,在远距飞行时误差明显。卫星导航系统具有精度高、误差不随时间积累的特点,利用多天线阵列相对精密定位技术,可实现导弹姿态的高精度测定,为导弹姿态测量提供一种全新的思路。     

扭摆法测量导弹转动惯量的误差分析

通过扭摆测量导弹转动惯量的方法,分析了周期测量误差、系统阻尼、摆动体周期以及被测件和摆动体共摆周期对转动惯量测量精度的影响,得出转动惯量测量误差和周期测量误差、摆动体摆动周期、被测件和摆动体共摆周期之间的关系,给出了在典型的测量精度要求,不同的周期测量误差情况下,摆动体转动惯量和被测件转动惯量之间的最大比值.试验结果表明,在阻尼较小时,为了提高试件的测量精度,必须尽量减小摆动体的空转转动惯量.     

复摆法测量箭弹转动惯量和质偏及其误差分析

基于复摆原理,阐述了箭弹的质偏和转动惯量的测量方法及装置,推导出了质偏和转动惯量的计算公式。对影响测量精度的因素进行了分析。给出测量结果的不确定度计算公式,在假定各测量参数误差为正态分布条件下,导出了测量结果的极限误差计算公式。同时还进行了实例计算和实验测试。结果表明,用复摆法测量弹箭的质偏和转动惯量是可行有效的,其测量精度可满足工程实际要求。该方法采用刀口支承,且在测试中工装简单,便于操作,特别适用于中小弹体的质偏和转动惯量的测量。     

全球定位系统在导弹惯性测量装置误差估计上的应用

在进行导弹飞行试验时，可用ＧＰＳ系统取代雷达进行弹道测量。高质量的弹道轨迹测量使ＧＰＳ系统在导弹惯性测量装置性能评估方面可发挥很大作用。根据美国空军在弹道导弹发射试验中采用这种系统的考核情况，介绍了ＧＰＳ系统在惯性测量装置误差估计上的应用及试验中ＧＰＳ的硬件配置。根据ＧＰＳ提供的和距离增量数据，利用卡尔曼波滤近似法对惯性测量装置误差进行估计，并与雷达测量数据进行了比较。结果表明，利用ＧＰＳ系统做出     

电荷耦合器件激光自准直系统轴系精度分析

随着导弹瞄准精度和射击精度的提高，对于配套的导弹瞄准测量系统的精度要求越来越高。电荷耦合器件(CCD)激光自准直系统的轴系精度很大程度上决定整个仪器的测量精度和使用精度，运用传统的误差理论，分析了影响轴系精度的尺寸、形状、位置误差等各种因素。针对该系统的垂直轴和水平轴的结构特点，进行了详细的轴系精度分析。通过对多批量设备的检测，其结果证明此系统轴系精度非常高，说明其结构设计是合理的。     

超高速回转轴转矩测试原理与动态特性分析

采用平面光栅式转矩测量的方法来测量航天叶轮泵超高速回转轴的转矩.通过弹性扭轴把扭矩转换成转角,再通过光栅盘把转角转换成光脉冲,经光电转换和数据处理以数字信号的形式输出.对量子化误差、转速的获取、转轴的超高速对转盘和弹性轴设计的影响等关键技术提出了对策.分析了系统的动态特性,提出了减小系统动态误差的措施.与现有的转矩测量仪器相比,该系统可对100 000 r/min以上的超高速转轴进行测量,具有较高的测量精度和可靠性,动态误差小.     

单星方案确定平台误差角研究

为了利用单星敏感器的测量数据确定导弹平台的三轴误差角,建立了平台在垂直星敏感器主轴的两个方向上的误差角近似模型,分析了方法误差的大小;并根据先验信息确定平台绕星敏感器主轴的误差角,同时对另两个轴的误差角进行修正.该方法能够较好地确定平台的三轴误差角,当先验信息不精确时,计算的平台绕星敏感器主轴方向的误差角不准确.     

高速飞行器背景磁场模型分析与改进

为了实现在高速飞行器上对地磁场进行准确地测量,建立了高速飞行器背景磁场矩阵模型,通过感应矩阵与涡流矩阵把背景干扰磁场表示为导弹的姿态和地磁场的关系。分析了背景磁场和三轴测量误差对方向余弦测量的影响,给出了误差的计算公式;仿真结果表明,可以忽略这些误差对方向余弦的影响,用测量的方向余弦代替地磁方向余弦,使模型得到简化,便于工程应用。     

红外半自动制导导弹全程命中率的计算

通过对瞄准误差和导引误差的分析,提出了由中靶坐标和导弹相对红外光轴偏差量计算射击精度的方法,可由对最大射程上靶标的一组射击结果,估算出导弹在全射程内各点的命中概率。     

磁悬浮微框架球形飞轮及其转子优化设计研究

为了克服现有外转子方案因螺钉连接而增加转子系统不平衡量的缺点,提出一种内转子结构磁阻力-洛伦兹力混合力构型的磁悬浮微框架球形飞轮。介绍了飞轮结构和工作原理,分析了转子系统控制模型。研究结果表明,当转子质心、球心和检测中心重合时,可消除平动悬浮对径向偏转控制的干扰,简化控制器设计。在考虑转子最大等效应力、1阶共振频率、极地与赤道转动惯量比和极转动惯量的基础上,增加转子最大变形量和质心与球心偏差两个约束变量,并筛选高灵敏度参数作为优化设计变量,以转子质量最小为优化目标,对其进行多学科优化设计。优化结果表明：在满足设计要求的前提下,转子质量由5.600 kg减小为5.389 kg,减小了3.8%;此优化设计方法提高了飞轮转子设计效率,利于系统实现高控制力矩精度。     

变转动惯量球转子延期解除保险机构仿真分析

运用平行截面的方法建立了在准流体泄流过程中球转子主轴转动惯量随时间变化关系模型,并代入欧拉方程推导得出了转正力矩表达式,为变转动惯量球转子实现延期解除保险作用提供了理论依据。以采用了变转动惯量球转子的某引信为例进行了动态仿真分析,得出了球转子在各个阶段的运动特性。仿真结果表明变转动惯量球转子延期解除保险装置工作正常,延期保险距离能够达到预期的战术技术指标。     

对置式摆盘发动机空间机构振动力与振动力矩平衡研究

发动机振动力与振动力矩是鱼雷壳体振动的外激励因素,其幅值与频率的变化规律直接关系到鱼雷壳体的振动。本文从空间机构学角度出发,在对置式摆盘发动机结构与力学特性分析的基础上,推导出对置式摆盘机左、右各部分主轴、摆盘、连杆及活塞的惯性力与惯性力矩,然后分别研究其振动力与振动力矩的变化规律,并与单边布置的摆盘发动机进行比较,提出进一步的平衡措施与方法。该方法对发动机的结构与减振降噪设计具有一定的借鉴意义,同时可为研制新型鱼雷热动力装置奠定一定的基础。     

鱼雷辐射磁矩测量误差研究

基于鱼雷辐射电磁场测量方法，建立了磁矩测量误差的数学模型，并在此基础上利用MATLAB计算了各相关因素对测量误差的影响，提出了测量传感器尺寸和测量距离的选择原则，分析了磁矩测量误差与测量距离、传感器长度以及传感器直径的关系，得到了一定测量条件下测量误差相对于各因素的变化曲线，从而有助于选用合适的测量传感器尺寸和确定适当的测量位置，可以有效地减小磁矩测量的误差，旨在为鱼雷电磁场系统参数测量设备的设计提供参考。     

防空多管火箭炮位置伺服系统负载特性分析

文中依据某小口径多管火箭炮机械结构及防空反导的战术要求，对影响多管火箭炮位置伺服系统性能的摩擦力矩、不平衡力矩、燃气流冲击力矩以及转动惯量的变化规律等进行了详细的分析，为多管火箭炮位置伺服系统的进一步研究提供了依据和基础。     

A Measuring Method on Moment of Inertia of Large-scale Ammunition

A compound pendulum based measurement method is put forward and the relevant equipment is designed. By using the variation of angle with the time acquired by an angular displacement sensor, the moment of inertia is obtained through the numerical solution of certain equations, which are deduced from the phase-plane analysis of compound pendulum. The influences of both friction and air resistance on the compound pendulum are already taken into consideration without estimating and measuring the resistances in advance. With this method, the to-be-measured object can be positioned and fixed easily and safely. Numerical simulations show a favorable precision of this method.     

质偏对卧式扭摆法测量弹体转动惯量精度的影响

分析了质偏对卧式扭摆法测量弹体转动惯量的影响,建立了考虑质偏后描述弹体运动 规律的扭-复摆混合型方程,给出了卧式扭摆消除质偏影响测量转动惯量的计算方法,并且进行了 实例计算。结果表明,质偏对弹体转动惯量的影响不可忽略。考虑质偏后卧式扭摆转动惯量的测 量精度大大提高,从而提高了卧式扭摆法的工程实用价值。     

高压星型空压机振动分析与虚拟样机仿真

高压空压机是船舰上的重要设备,其振动噪声是评价空压机性能的重要指标;通过现场测量得出高压星型空压机的振动情况。理论分析星型空压机所受的惯性力和惯性力矩,提出星型空压机的平衡方法;采用Adams软件对星型空压机进行虚拟样机仿真,得出空压机曲柄连杆机构平衡前、后所受振动力的大小;对平衡前后振动力进行频谱分析,表明星型空压机在一阶惯性力完全平衡,二阶惯性力合力为零的情况下,三阶惯性力成为影响振动力大小的主要因素。     

照相站空间基准标定方法及测量误差分析

根据相机内外参数标定方法的结论与性质,通过对阴影成像系统成像原理的分析,利用泰勒级数对图像坐标拾取偏差引起的空间坐标测量误差进行研究,获得了阴影成像系统空间坐标测量误差的数学模型。假定图像坐标拾取误差满足独立同分布,得到测量误差一次矩和二次矩的数学表达式,并进一步分析相机位于标定面同侧且与标定面等距时测量误差的概率特性。符号分析及数值验证结果表明：阴影成像系统坐标测量误差的各个分量非独立;图像识别误差以因子的形式影响测量误差;文中标定方法测量误差的均值与物点到标定面的距离相关且呈线性变化,而测量误差的自协方差则在空间呈非线性分布;物点靠近相机有利于减小测量误差的均值和协方差。