基于参数估计的动平台雷达等效轴系参数准实时标定方法

针对基于动平台的外测设备状态易发生变化与在轨卫星跟踪时对测量精度要求高的矛盾,在标定光电偏差与重力下垂参数的基础上,通过对跟踪在轨星的外测数据处理,利用基于嵌入协作策略的参数估计方法实现了船载外测设备等效轴系参数的标定。实际应用检验表明,该方法可实现经外测设备参数的快速标定,经校飞评估使用新标定的等效轴系参数后船载外测设备测角数据精度均优于40″。经分析验证,该方法不受初始轴系参数、惯导零值标定误差、光电偏差标定误差和定向灵敏度误差等外界因素的影响,可推广至各类动态平台雷达的参数标定。     

船载雷达轴系误差修正参数的标定

船载某C频段统一测控系统（UCB）因为光轴变化,使得坞内标定的角度零值、光机偏差等轴系误差修正参数不能准确校正设备的光轴指向偏差,而以光轴为基准放球标定的光电偏差修正参数无法使用。针对这个难题,在深入分析雷达轴系误差修正原理及参数标定方法的基础上,提出了基于测星数据动态标定雷达轴系误差参数、基于脉冲雷达电轴推算UCB光电偏差参数的替代方法,给出了相关数学模型,并利用实测数据进行了验算分析。试验结果表明,替代方法标定的参数准确合理,误差修正精度高,有效提升了数据处理精度。     

基于光学基准的无线电跟踪雷达电轴参数联合标定

针对大型无线电跟踪雷达系统电轴参数标定过程中存在的人工判读依赖性大、只能进行单项参数标定、标定精度难以提高、标定过程较为复杂以及部分参数不能定量标定等问题，提出了新的电轴参数联合标定方法。通过对远场空间合作目标的跟踪测量，建立归一化误差矢量，利用光学脱靶量与雷达动态滞后（误差电压）之间的定量关系，对雷达光电偏差、定向灵敏度、交叉耦合系数等参数进行统一联合迭代求解。该方法可同时精确标定光电旋转矩阵、光电靶面的旋转角等参数，对环境和设备要求低，在静态或动态远场条件下均简便易行，可同时适用于固定站址与移动站址大型跟踪雷达系统。实验表明该方法标定结果可信。     

基于星敏感器的船载雷达误差修正参数解算方法

针对动态条件下船载雷达误差修正参数标定困难的问题,提出了基于星敏感器的船载雷达误差修正参数解算方法,该方法以安装于船载雷达天线的星敏感器测角数据为比对基准。总结了船载雷达标定方法的现状,介绍了基于星敏感器的船载雷达误差修正参数解算原理,推导了船载雷达误差计算公式和误差修正参数解算模型。通过计算雷达相对星敏感器的角度残差,采用最小二乘算法实现了误差修正参数的解算。最后,通过静态与动态试验对该方法进行了验证。试验结果表明,静态条件下,该方法与传统坞内标定结果相比一致性优于15″,动态条件下的一致性优于25″,说明该方法技术上是可行的。     

基于恒星测量的船载雷达轴系误差修正参数动态标定

提出了一种动态条件下通过船载经纬仪和雷达标校电视联合测恒星,标定雷达轴系误差修正参数的数学方法,从理论上推导了相关的模型。在此基础上,通过实测数据进行了试算分析。分析结果表明:利用动态标定方法给出的船载无线电雷达轴系误差修正参数吸收了经纬仪光轴和雷达光轴之间的偏差,有效提高了雷达测角精度。     

光电经纬仪动态误差修正方法

针对光电经纬仪红外相机测量系统动态测量精度低的问题,提出了一种通过修正各分系统之间延时时间从而提高动态测量精度的方法。首先介绍了光电经纬仪红外相机测量系统的组成和测量原理,分析了大地坐标系下物像空间的对应关系,指出了影响光电经纬仪红外相机测量系统的原因是相机内方位元素的准确性和光学畸变校正效果。分析了影响光电经纬仪红外相机测量系统动态测量精度的原因,提出了采用各分系统根据工作参数采用不同延时时间的误差修正方法。实验结果验证了该方法的正确性和准确性,标定结果与精度比对实验结果表明,经过动态测角修正的方位角与高低角测角误差均方根值分别由27.89与17.67提高到10.07与8.56,该方法有效地提高了动态测量精度,并且对其他光电测量设备具有参考价值。     

基于标校经纬仪的测量船坞内标校新方法

光轴漂移和惯性导航设备惯性元件更新维护,是船载无线电测量设备测量精度逐渐下降的主要原因。为此,提出了一种标校新方法,以标校经纬仪测量数据为基准,在甲板系中标定无线电测量设备零位和轴系误差,同时通过坐标系取齐达到消除惯导姿态测量误差的目的。分析表明,该方法完全满足无线电测量设备标校精度要求,具有简便、经济、高效等优点,是保持和提高测量船测量精度的有效途径。     

高精度CCD拼接相机标定方法研究

介绍了大视场CCD(电荷耦合器件)拼接相机的组成和测量原理,分析了物像空间对应的坐标关系,指出了影响大视场光电测量设备精度的原因是相机内方位元素的准确性和光学畸变校正效果.提出了基于像面坐标系在大地坐标系下投影的高精度CCD拼接相机内方位元素的标定方法,该方法建立了CCD拼接相机模型和光学畸变校正模型,使用多元回归分析方法,标定了相机的内方位元素与畸变系数.大量试验结果验证了该标定方法的正确性,该方法对其他光电测量设备具有参考价值.     

红外系统辐射特性探测功能设计

红外可以获得可见光难以获取的目标景物信息,红外辐射特性作为一种重要的光学表征方式,目前广泛应用于目标的跟踪和识别。某光电经纬仪具备中波红外跟踪功能,针对目标红外特性探测的需求,需要对其红外系统继续设计改造。本文结合设备实际情况,分析了红外辐射特性测量系统的组成及工作方式,从红外辐射温度漂移补偿、红外辐射标定方程获取、相机动态范围计算几个方面对该光电经纬仪进行改造设计,通过试验对改造后的指标进行测试验证,结果表明设计方案合理,能够达到预期目标。     

提高地月转移轨道入轨段初轨精度的技术途径

针对星箭分离前、后两段数据处于不同的飞行轨道,经典的轨道计算方法无法实现两段外测数据联合参与定轨,入轨段初轨精度难以进一步提高的问题,通过分析星箭分离时刻轨道半长轴确定精度与测量误差、轨道偏心率之间的关系,提出了提高站址坐标测量精度、采用分布式船姿船位测量体制以提高姿态测量精度、采用卫星测高数据计算任务海域垂线偏差并对船姿数据进行修正、船载雷达测速数据的东平台影响修正、合理的数据预处理以及采用基于速度增量修正的定轨新方法等多种技术途径,并重点介绍了基于速度增量修正、可实现星箭分离前后外测数据联合定轨的新方法。仿真计算和任务实测数据验算表明,新方法轨道半长轴确定精度较以往传统方法提高1个数量级以上,有利于后续测控计划制定和测控站的跟踪引导。     

一种联合静动态标校的数据处理方法

针对坐标测量雷达精度标校过程中,静态标校存在局限性和动态标校存在分段非线性的问题,分析了静态标校和动态标校的机理和相互关系,得到两种标校方式是相互补充、完整统一的结论。提出了基于逆秩2 拟牛顿法(BFGS)的联合静态和动态标校的数据处理方法,该方法将静态标校值作为初值,动态校飞误差的最小均方值作为目标函数,通过搜索和迭代计算求得最终修正值。实际应用结果表明:该方法能够有效解决标校过程中的问题,提高雷达测量精度,对于指导开展雷达标校工作具有现实意义。     

ESD发生器开路电压和电流波形校准方法探讨

许多标准对系统级静电放电发生器的静电放电电流波形的校准设备和方法都有详细的要求,使得静电放电电流波形的校准有据可依,但国内外新老标准的要求不同,也会产生较大的误差。对于静电放电发生器的＂开路电压＂,所有标准中都有准确度的要求,但没有对设备和方法进行规定。而不同的校准方法,其测试结果的偏差很大。系统地分析了静电放电发生器＂开路电压＂和放电电流波形的校准方法。     

测控雷达距离零值校准方法研究

距离值是测控系统外测数据中的重要一项,某船载测控系统的测距系统采用的纯侧音测距体制是距离值测量的一种常用方法。在介绍了传统距离校零方法的基础上,分析了该测控系统的地面零值分离方法,且对任务中距离零值的装订方法进行了说明。实践证明,该方法准确有效,历次任务分离的地面零值比较稳定。     

线极化卫星异地校相方法研究

船载卫通站使用线极化卫星转发器进行通信时,通过极化面调整来适应地理位置改变而引起的极化角变化,以确保极化隔离度满足指标要求,而极化面调整将引起跟踪接收机相位发生变化,使天线跟踪性能下降。为克服海上动态条件下无法对跟踪接收机校相带来的困难,提出了一种静态条件下对接收机进行异地校相的方法,并将试验结果应用于海上实际跟踪,初步验证了该方法的可行性,可为后续线极化卫星在船载卫通站的应用提供参考。     

基于FPGA的电机转速测量仪实时校准方法

为提高电机转速测量仪的测量精度,解决传统测量仪校准方法中校准效果不明显的问题,提出基于FPGA的电机转速测量仪实时校准方法。利用电机转速的监测电路,实时收集电机转速信号,并以此作为电机转速的实际值。根据测量仪的测量原理,得出电机转速的测量值。分析测量仪的测量误差,并结合实际值与测量值之间的差值确定测量仪的实时校准值。在FPGA技术下,设计并安装校准滤波装置,将实时校准值的计算结果代入其中,实现对电机转速测量仪的实时校准处理。经对比,应用设计的校准方法得出的电机转速测量结果更加接近于设置的转速值,即设计的实时校准方法在校准效果方面更加具有优势。     

激光位移计在线校准数据序列匹配方法

激光位移计常用于桥梁结构形变的在线监测，对使用中的激光位移计进行在线校准，是确保桥梁监测系统量值准确的关键。由于传感器间采样频率和时滞特征的差异，被校准传感器的测值序列与参考值序列常常存在较大的位置偏差，对传感器的在线校准结果产生较大的影响。为此，提出了一种基于特征点分段的数据序列匹配方法。以简支梁模型桥实验数据为基础，进行了激光位移计的数据匹配实验验证，通过对两组数据序列进行特征点定位、分段及量值匹配，解决了传统匹配方法中出现的数据错位问题。实验结果表明，该算法对传感器采样频率偏移有较好的适应性，针对不同场景的匹配准确率能保持在98%以上。     

编码器光电信号参数的动态提取方法

光电编码器在运动状态下输出的实际信号与理想的正弦波或三角渡存在着偏差,在此偏差信号的基础上进行电子学细分就会产生细分误差.通过对动态波形数据直接进行运动状态分析,采用建立运动模型的方法,确定传感器的原始位置波形参数.将得到的波形参数带入细分误差公式,即可以求取细分误差,并为误差补偿提供了理论基础.此法作为一种新的误差检测方法,适用于现场编码器精度检测和校准.该方法克服了传统误差检测方法装置复杂,不适合现场环境复杂条件下的动态检测的缺陷,有很高的应用价值.

Abstract：

While a photoelectric encoder working at the dynamic state, there are deviations between the actual output signals and the theoretical two sine or triangular signals. Interpolating on this deviation signals will result in interpolation errors. In this paper, the original waveform parameters are obtained by analyzing the actual dynamic waveform data and building a dynamic model. Bringing these parameters into interpolation error equation, and then errors can be worked out which provides a theoretical basis for error compensating. As a new error detection method, it is suitable for on-site encoder accuracy detection and calibration. The new method with a high application value overcomes the defects existing in traditional error detection devices, such as the complexity of equipments and the unsuitability for dynamic detection under complex on-site conditions.     

双光纤点衍射干涉投影系统误差校正及优化

条纹投影测量技术为复杂曲面提供了一种大动态范围的非接触式三维形貌检测方式。在基于双光纤点衍射干涉的条纹投影检测系统中,系统结构参数对最终面形检测精度影响较大。通过建立系统结构几何分析模型,对系统结构参数进行了优化。针对双光纤点衍射探头投射角标定误差的影响,传统基于零级亮条纹定位的投射端投射角标定方法由于临近级次条纹光强较为接近难以区分而导致存在较大误差,为此提出了一种基于基准平面的投射角迭代校正方法,在原标定方法的基础上进一步提高了其标定精度,进而有效提高了面形检测精度。为验证所提出方法的可行性,搭建实验系统对不同斜率动态范围的待测物测量比对,结果表明校正前后的测量系统与三坐标测量机的测量结果偏差从0.418 2 mm减小至0.021 1 mm,实现了微米级的检测精度,为各类复杂曲面的高精度检测提供了一种可行的方法。     

全极化雷达极化标校技术研究

受各种非理想因素的影响,极化测量雷达难以直接测得目标准确的极化散射矩阵（polarization scattering matrix,PSM）,因此,高精度极化标定是准确获取和利用目标极化信息的基础.本文从极化标校的基本原理出发,建立了PSM测量的误差模型,分析了主要误差因素对PSM测量结果的影响,阐述了无源和有源极化标定方法并对其性能和适用场景进行比较,分析了极化标校器的参数对极化标校精度的影响.分析结果表明,目标的交叉极化分量与极化测量雷达系统的极化隔离度处在相同水平时,目标的交叉极化分量测量结果会明显偏离其真值,通过极化隔离度优于测量系统隔离度无源或有源极化定标体对系统进行标校可以减小系统极化隔离度带来的测量误差.本文工作为极化定标体的研制和全极化测量雷达的系统标校奠定了基础.     

舰载电子设备中常用的密封装置及其装配方法

介绍了舰载电子设备中几种常用的静密封装置和动密封装置及其所使用的材料,具体阐述了几种密封装置的装配注意事项．并提供了一些整件和零、部件的密封检查方法。