基于MEMS惯性传感器的微型姿态测量系统

提出了一种基于低成本MEMS惯性传感器的微型姿态测量系统,包括MEMS速率陀螺、MEMS磁强计、单轴MEMS加速度传感器.重点研究了基于扩展Kalman滤波（EKF）的姿态估计创新算法,通过速率陀螺更新误差状态四元数计算姿态角,并通过飞行方向的加速度传感器和三轴磁强计来补偿陀螺漂移和姿态角误差,利用扩展卡尔曼滤波方程消除瞬时干扰,实现高动态姿态测量.系统的仿真和高动态实验表明,姿态测量动态精度低于5°,静态精度低于0.7°.     

基于GPS与惯性组件的复合测姿系统设计

针对微小型载体空间有限而无法安装大型测姿系统,提出了一种低成本的微型复合测姿方案.复合测姿系统由单天线GPS和MEMS惯性组件构成.利用扩展卡尔曼滤波将单天线GPS和MEMS惯性组件信息融合,提高了姿态估计精度.室外车载实验结果表明,利用该复合测姿系统解算的滚角和俯仰角误差可控制在1°以内,航向角误差可控制在2°以内.     

压力表示值误差的简易调整

弹簧管式压力表,从测量上限(一般为零)到测量下限,一般指针偏转角为270°、240°、180°三种情况。调整示值误差时,可取下表盘,将指针向下垂直安放,加压达到该表测量上限,视其指针偏转角是否能达到270°、240°、180°(依表盘的设计而定)。若偏转角达不到或者超过规定,应调整滑接螺丝或转动机芯来     

五自由度运动误差测量系统关键技术研究

设计了一种基于激光准直原理的运动平台激光五自由度运动误差测量系统,该系统基于双平行光束的准直原理对水平直线度、垂直直线度、偏摆角、俯仰角和滚转角误差进行同步测量.进行了系统直线度、偏摆角和俯仰角误差测量核心器件参数的自标定,针对双光束难以调平影响滚转角误差测量准确度的问题,利用水平仪对滚转角误差进行补偿修正.对整套系统...     

基于MEMS传感器的高精度姿态角测量研究

针对传统姿态参考系统姿态解算容易受到载体运动加速度的干扰,导致系统精度变低、稳定性变差等问题,提出一种改进的卡尔曼滤波算法。该算法建立基于四元数的惯性系统姿态解算数学模型,并根据载体运动加速度的大小,适时调整卡尔曼滤波器的量测噪声方差的大小,以此减弱卡尔曼滤波过程中运动加速度对姿态角解算精度的影响。采用MEMS三轴陀螺仪、加速度计和磁阻传感器完成载体在电梯升降过程中的测量,对实验测量数据进行姿态解算,结果表明改进后的卡尔曼滤波算法能够有效减小运动加速度对姿态解算的影响,姿态角的均方根误差相对于传统的姿态参考系统降低约40%。     

基于四元数和Kalman滤波器的多传感器数据融合算法

工业现场、工程计量的倾角测量要求测量范围大、测量精度高。本文采用四元数进行姿态变换,Kalman滤波器进行数据融合,在低成本的ARM平台和MEMS传感器上实现了多传感器数据融合算法,解算出空间全角度的姿态角。实验结果表明测量误差在±0. 2°范围内,能够满足一定范围内的测量要求。     

用水平仪测量竖直轴线铅垂度的误差分析

针对用水平仪测量竖直轴线对水平面的垂直度的方法,建立一系列坐标系,用方向余弦阵进行传递推导了与水平仪固联坐标系相对于地理坐标系的姿态关系,从而得出水平仪读数与垂直度误差、倾角回转误差和角位置等的关系,由此采用最小二乘法计算了非整周回转轴系的回转轴线的铅直度误差.然后,对于不同的误差源,包括回转误差、水平仪误差、角位置误差,以及测试数据量、轴系回转范围等因素进行了相应的误差分析.     

激光风洞模型测角系统的研究

本文论述一种用于超音速风洞飞机模型攻角测量的激光测角系统。该系统包括测角、跟踪和补偿三个部分,文中详述这三部分的作用原理。介绍初步的实验。该测角系统的测角精度为0.005°,测角速度为120°/秒,测角范围±20°。     

插齿刀前角误差的测量

新制插齿刀需要测量前角误差,使用中的插齿刀刃磨后也要进行前角误差的测量。插齿刀的前角有5°、6°、7°、9°和12°等不同度数。针对这种情况,我们设计制成了既能适应多种形式,又能解决不同度数前角的插齿刀前角误差测量装置。如图1所示。     

水平仪在实际使用中的注意事项

水平仪是测量偏离水平面的倾斜角的角度测量仪。水平仪的关键部位———主气泡管的内表面进行过抛光,气泡管的外表面刻有刻度,在内部充以液体和气泡。主气泡管备有气泡室,用来调整气泡的长度。气泡管总是对底面保持水平,但在使用期间很有可能变化,为此,设置了调节螺钉。一、测量前,应认真清洗测量面并擦干,检查测量表面是否有划伤、锈蚀、毛刺等缺陷。二、检查零位是否正确。如不准,对可调式水平仪应进行调整,调整方法如下:将水平仪放在平板上,读出气泡管的刻度,这时在平板的平面同一位置上,再将水平仪左右反转180°,然后读出气泡管的刻度。…