关于射频目标跟踪半实物仿真系统设计北大核心CSCD

在雷达精确制导中,需要通过精确控制自动地把导弹引向目标。在研发测试过程中一般使用射频目标跟踪半实物仿真系统,通过控制天线阵馈电方案模拟目标位置,使三轴模拟转台控制导引头指向目标位置来测量精度。但是磨损等原因使得三轴模拟转台产生的机械误差和在天线阵设计过程中产生的计算误差都会对测试精度产生影响。根据以上提出了估算转台机械误差和天线阵计算误差对于制导系统精度影响的方法。转台误差的影响分析利用了多种坐标系转换,在计算误差的分析过程中使用了误差圆的概念,给出了计算误差对制导系统精度影响的分析方法。仿真结果表明,上述方法能够对使半实物仿真系统的测试精度进行较好优化,最终提高雷达制导精度。     

仿真转台误差分析及误差建模

该文针对某型三轴仿真转台的结构和工作原理，探讨了影响系统空间误差的各个误差源，总结出三轴转台的全部几何运动误差。基于多体系统运动学的基本原理，阐述了系统的拓扑结构，分析了多体系统有误差运动的基本规律，推导出特征矩阵构建方法，研究了根据特征矩阵得到三轴转台的综合空间误差。此空间误差包括了系统的空间指向误差和空间位置误差，为转台的误差补偿和精度分配提供了理论依据。该方法也可为其他类型的多自由度运动系统的误差建模及误差补偿提供理论参考。     

三轴导弹仿真转台指向误差分析

仿真误差为仿真设备的精度估算评定与误差补偿提供依据.针对射频仿真系统中转台内框轴的空间误差中的指向误差,分析它与系统各部件几何误差和运动误差之间的关系,阐述数学模型的建立方法,并通过特征转换矩阵得到指向误差模型.对原始模型,充分考虑各误差因素影响对模型进行分析处理,以使具有较强的应用性.最后结合某型导弹转台将其应用于某一飞行试验模型来说明方法,计算结果表明:模型的简化对指向误差的分析的影响可以忽略,同时减小了计算量.分析方法也适应于其他飞行试验模式.     

考虑转台定位误差时的快速自对准方法研究

捷联惯导初始对准精度直接影响到惯导系统的工作精度,传统自对准方法对转台定位精度要求较高,转台存在定位误差时严重影响自对准精度。提出了一种考虑转台定位误差条件下的捷联惯导快速两位置自对准方法,根据对准位置与旋转过程中的惯导相邻时刻输出信息小幅慢变的特点,通过引入中间坐标系,实现实际旋转角度的精确跟踪和导航误差实时更新计算,辨识出初始姿态角误差,并根据对准精度要求对辨识结果迭代修正,从而实现动态条件下的高精度寻北。对该算法在静、动态环境下的寻北性能进行了实验验证,实验结果表明:静态环境下寻北精度的1倍标准差为18.3248″,动态环境下寻北精度的1倍标准差为32.633 07″,对准精度与计算速度均满足要求,能够有效克服转台定位误差对自对准精度的影响,具有一定的工程应用价值。     

高精度IMU标校三轴转台关键参数的测试方法

为了保证三轴转台的关键参数满足惯导系统标定、测试和验收要求,必须对关键参数进行检测和标校.目前三轴转台的关键参数主要包括:三个轴的垂直度、转台坐标系与地理坐标系误差角.这些关键参数验收及标校一直比较困难,尤其是三轴垂直度,目前国内只能在装配过程中检验,装配后由于轴里有滑环遮蔽光路所以无法检验.介绍了利用高精度IMU捷联惯组进行转台关键参数的标校的原理和方法.最后通过在转台上的实际测试验证了方法的可行性.     

总体最小二乘辨识陀螺加速度计误差模型研究

开展了陀螺加速度计在三轴转台上的测试试验,由于三轴转台给陀螺加速度计提供的输入加速度引入设备误差,需采用总体最小二乘法对试验数据进行辨识。将最小二乘法应用于辨识陀螺加速度计在三轴台上的测试试验,主要是消除了测试设备的误差对陀螺加速度计精度的影响,与最小二乘法辨识结果进行比较,总体二乘法的辨识结果要优于最小二乘法,提高了陀螺加速度计的辨识精度。     

微创外科机器人导航系统空间映射精度分析与仿真

论文分析了微创外科机器人导航系统空间映射误差的主要来源,定义了空 间映射中的四种误差类型。并对每种误差都做了详细的介绍,同时也简要介绍了其他误差源。 通过仿真分析标记点定位误差即基准点定位误差对基于仿射坐标系的空间映射精度的影响, 得出基准点定位误差与靶点映射误差成正比,基准点在两个空间的定位误差变化范围的差距 较小时靶点映射误差较小的结论;通过仿真分析标记点的分布方式对基于仿射坐标系的空间 映射精度的影响,得出对空间映射精度影响较大的两种标记点分布方式：共面分布和不能将 靶点包围在其分布范围内的标记点分布。共面分布会导致利用仿射坐标系求解映射矩阵时发 生畸变,导致映射误差发生突变;靶点在标记点包围区域外时,与靶点在标记点包围区域内 时的空间映射相比也会产生很大的靶点映射误差。     

机载光电平台安装误差分析

误差仿真分析是设计和提高光电平台检测精度的一种重要手段.鉴于目前大多数文献讨论的多为测试转台的自身精度在检测平台过程中对平台精度的影响,缺乏全面性,没有考虑到两装置的安装误差,采用坐标系平移及向量旋转理论,把光电平台与转台存在安装角及两装置回转中心不重合的情况转移到同一坐标系下,并充分考虑到两装置的回转中心距离同模拟目标器通光孔径的关系,建立检测光电平台精度的误差模型,用Matlab软件加以仿真计算,得出安装角在0'～5'范围内,最大方位角误差为14.1",俯仰角误差为17.7".     

修正安装矩阵提高FY-3B/MERSI的地理定位精度

遥感数据的地理定位精度是影响其定量化应用的重要因素,为了提高FY-3B中分辨率光谱成像仪(MERSI)L1级数据的定位精度,分析了地理定位算法模型中安装矩阵与实际定位偏差之间的关系,通过修正风云三号卫星地面应用系统预处理模块中参数——安装矩阵,提高了地理定位精度。当仪器坐标系分别绕X轴、Y轴和Z轴旋转一个小角度后,遥感图像的定位结果会分别产生左右平移、前后平移和旋转变形。分析并建立旋转角度与变形之间的数量关系,根据海陆掩码与遥感图像的偏差程度估算安装矩阵的误差。修正安装矩阵后,计算出的定位结果准确性得到明显提高,精度达到1个像元左右。通过一段时间的业务系统测试,地理定位结果的质量稳定可靠。     

一种加速度计的标定补偿方法研究

针对微惯性测量组合(MIMU)中的三轴加速度计因为安装误差的缘故,会在恶劣的锥运动环境下出现误差发散问题,本文提出一种基于三轴位置速率转台的静态旋转多位置补偿标定方法.本文通过分析误差角补偿模型来设计相应的标定试验流程,然后利用非线性拟合的数据处理方法,准确计算出标度因数矩阵和加速度计电压.最后,经过标定试验和误差计算,与十二位置标定法对比发现,本文所设计的标定补偿方法能够将误差小一个数量级,能有效提高加速度计输出精度,具有重要的工程实践意义.