双缝光幕靶的靶距精确测量方法和装置

为了解决小靶距双缝光幕靶靶距精确测量问题,提出了一种利用螺纹测长原理及光电转换方式相结合的测距新方案.文中详细介绍了双缝光幕靶及靶距测量装置的结构以及测量靶距的方法.随后对双缝光幕靶靶距进行了测试并进行了测速精度分析.结果表明双缝光幕靶的相对测速精度达到0.1%,该测量精度满足测速要求.     

一种抗光干扰的数字化光幕靶方法研究

为了解决光幕靶在使用过程中受干扰光影响无法测试距炮口较近处弹丸速度的问题,提出了一种数字化光幕靶分析方法,用于测试火光干扰较为严重条件下的弹丸速度.采用数据采集系统配合数字化分析方法,能够精确计算出弹丸穿过两靶的时间,不受炮口火光和弹尾曳光的干扰.与传统的峰值一半电平触发方式相比,能够显著提高测试精度,从而扩大了光幕靶的使用范围.试验证明了采用该方法能准确测试弹径14.5 mm弹丸的速度.测试结果表明,数字化分析方法在测试光干扰严重的弹丸速度时,测试精度能够达到国军标要求.     

装于活动靶车的立靶测试系统光幕结构与误差分析

针对车载环境,提出了一种将六幕天幕立靶测试系统装于运动轨道车上的车载立靶光幕结构。文中分析了在活动靶车上有限的空间内测试系统的光幕结构,对测试系统的射击精度,其中包括:方位角、俯仰角误差以及位置误差,进行了误差分析并在M atlab上进行了仿真,分别比较了各个参数对于测量结果的影响。结果表明提出的光幕结构是适合于活动靶车的最佳光幕结构。     

四光幕交汇立靶改进系统

四光幕交荡立靶在用于测量时要求实际弹道必须平行于预定弹道，当实际弹道与预定弹道不平行时，由其测试原理决定，系统的测试结果与纸靶的坐标存在一定的差值。系统的速度测试结果也存在一定的误差．对产生这一差值的原因进行了分析，提出了解决这一问题的系统改进方案．在四光幕立靶系统的四个靶面的基础上再增加两个靶面，使反映测量结果的靶面由原来两个倾斜靶面改为一个垂直于预定弹道的靶面．改进后系统可用于实际弹道与预定弹道不平行时的测量，该系统还可自动计算弹道倾角和偏角以及由它们导致的弹道偏移量．     

红外测速光幕靶改进及测量精度分析

为提高XGK-2002型红外测速光幕靶的测量精度及安装调试速度,提出采用双辅助激光器实现光源和接收精确对准的光幕靶改进方案.在现有红外测速光幕靶工作原理及结构基础上,对光源和接收对准中存在的问题进行了探讨,分析了其影响.提出了在光幕靶两端分别设置一激光器实现对准的光幕靶改进方案,并从测时误差及靶距误差两方面对改进后测量精度进行了分析.结果表明,改进后的光幕靶可快速、直观的实现光源和接收的对准,测试精度及安装可靠性提高,改进后测速精度可达到1‰.     

四光幕精度靶结构参数的反求及仿真

针对工程中四光幕精度靶结构参数的精确测量问题,提出了一种结构参数的辨识方法．利用实弹射击后的纸靶坐标和弹丸穿过光幕阵列的时间序列反求所要测量的结构参数．文中结合四光幕精度靶的工程设计,在理想四光幕精度靶模型的基础上,建立了实际工程中的四光幕精度靶的数学模型．对所提的辨识方法进行了详细推导和仿真,仿真结果表明通过该方法反求的结构参数相对误差小于0．02％．由该参数引入的坐标测量误差小于0．2mm,可满足四光幕精度靶的立靶密集度参数测量精度．     

光幕靶靶面光能分布均匀性的研究

为了提高光幕靶的测量精度,讨论了影响光幕靶测量精度的一个重要因素--光幕靶靶面光能分布的均匀性.首先对单个发光二极管进行分析,对其做近似处理,建立数学模型,用代数叠加的方法来推导光幕面内某一点的光能量.进而推导整个光幕面内的光能分布状况,并进一步分析得到各参数间的函数关系.为了验证理论结果,通过实测光幕面上不同位置点的光能,借助Matlab工具对实验数据进行处理,得到光幕面内光能量的分布图形,并且验证了各参数间的关系.经过比较,理论结果和实验结果基本一致.     

四光幕交汇立靶测试系统及纸靶校准方法

介绍了一种新的测试方法：将四个矩形光幕以特定的角度分别放置在六面体的两个面和两个对角面上，当弹丸从光幕穿过，用测时仪记录弹丸穿过四个光幕的时刻，依据四个时刻值计算出弹丸穿过光幕的位置坐标．文中分析了四光幕交汇立靶测试测试系统的原理．提出一种用纸靶测量坐标值对测试系统的测量结果进行校准的方法，推导了校准公式．根据纸靶弹孔位置坐标，对原始公式进行修正，修正后的结果，减少了与纸靶比对的误差．     

曳光弹速度光幕靶测量算法研究

针对常规光幕靶不能测试曳光弹速度的问题,提出了一种速度测量算法.该方法配合光电互补传感器的光幕靶与数据采集系统,通过对光幕靶输出的曳光和弹体信号进行特征值分析,采用对比和广义相关算法精确计算出弹丸的飞行时间.实弹试验表明,设计的算法可以实现曳光弹测速,也可以实现常规弹测速,在曳光不稳定时也能够测出速度,并能识别有无曳光.测量精度满足靶场对曳光弹测速要求.     

平面镜反射式激光光幕靶测试技术研究

为解决分体式光幕靶结构易变形、靶面较小的不足,提出一种将发射和接收集成在一起的收发一体化激光光幕靶.采用线结构光半导体激光器作为发射光源,高反射率前表面反射镜作为反射装置,线性阵列红外光电二极管接收,构建了一种大靶面激光光幕靶.对有效光幕区内的光功率密度的分布进行了分析,在330 mm×400 mm靶面的原理样机上对气枪弹九穿过有效靶面波形进行了测试,给出了试验气枪弹丸过靶信号波形数据.平面反射式激光光幕靶原理正确可行,利用所提出的一体化光幕靶结构,选用适配激光光源可实现10 m×10 m面积的大区域光幕靶,满足光幕靶应用于常规弹丸测试要求.     

变照度下的视觉测量系统误差建模

针对二维视觉在线测量工件时,照度变化因素导致测量误差的问题,提出基于遗传算法优化的最小二乘支持向量机（GA-LSSVM）,建立照度误差模型的方法. 分析视觉测量系统的误差来源,通过最小二乘法分析照度影响下的误差规律. 利用照度变化误差实验,获得照度和测量系统的误差数据,分别训练GA-LSSVM、支持向量机（SVM）以及BP神经网络,建立照度和测量系统误差模型,对系统测量误差进行预测. 结果表明：在变照度测量误差预测模型中,GA-LSSVM模型、SVM模型及BP神经网络模型的预测精度分别为94.90%、90.23%及80.60%. 这表明遗传算法优化的最小二乘支持向量机建立的变照度误差模型,在拟合和预测精度上优于传统的BP神经网络.     

弹丸弧形部曲率半径测量技术研究

针对弹丸弧形部曲率半径测量困难,测量精度不高等问题,提出了一种通过对弹丸径向尺寸和轴向尺寸的测量计算弹丸弧形部曲率半径的方法。首先采用激光扫描法分别对弹丸弧形部的任意三点进行径向尺寸和轴向尺寸测量,然后通过数学几何关系推导出弹丸弧形部曲率半径的表达式,最后利用微分法对仪器和测量结果进行精度分析。结果表明,基于激光扫描法三点式测量曲率半径的方法可以有效的对弹丸弧形部曲率半径进行测量,满足精度要求,即ΔR≤0.05mm,提高了测量精度且实现了测量的简单快捷。     

基于BP网络算法的大地测量误差检测技术

针对大地测量检测时间长、检测过程成本较高,且检测结果准确度较低的问题,提出一种基于BP神经网络算法的大地测量误差检测方法.对大地测量的基本原理进行分析,通过对测量所得数据的综合计算得到待测量目标相对位移及旋转角度相关测量结果,构建基于BP网络的测量误差预测模型;将测量结果输入模型,得到的输出值即为预测误差,利用动态贝叶斯检验算法判断测量结果是否准确.结果表明,所提测量误差检测方法的检测结果准确率在90%以上,且检测过程所需时间与成本消耗低于实验对比方法,证实了所提方法的检测准确率及检测效率.     

基于标准频率相位均匀延迟的相位差测量研究

针对传统的相位差测量方法测量精度低、系统构成复杂的缺点,提出一种基于标准频率相位均匀延迟的相位差测量方法。在被测信号过零点间隔,对标准频率信号和经过均匀延迟的m-1个标准频率信号进行计数、平均滤波等操作,得到被测相位差。分析、计算表明该方法的测量误差是传统法的1/m。应用可编程片上系统(SOPC)设计了测量系统,进行了相位差测量实验。在给定条件下测量误差小于0.5°,精度高于0.14%。当提高标准频率及减少均匀延迟时间时,测量精度进一步提高。该方法比传统方法精度高、系统协同性好。     

基于数据采集方法的弹丸速度测量

用基于微机PCI总线的A/D采集板实时采集光幕靶的输出信号,用数字信号处理的方法实现弹丸速度的测量,滤除干扰信号,增加测量可靠性.并可同时处理数字脉冲信号和弹形模拟信号,数据处理功能强.在不改变硬件的条件下,更换配接的相应传感器,就可以用于枪膛压力曲线的测试.描述了计算机与双通道采集板组成的测试系统,分析了相应参数的选取对测速精度的影响.实弹射击实验验证了可以满足靶场测量的要求.     

噪声测试系统精度有源-无源联合测量评估方法

通过在无源器件后置有源增益器件提高被测件整体的增益,抑制系统中非零误差对噪声测试结果的影响;结合单一有源器件及级联有源-无源器件的2次噪声测试结果,采用噪声系数直减法,将系统测量评估精度的表征参数由噪声系数转化为级联无源器件的插损值;并以具有更高插损测量精度的矢量网络分析仪插损测试结果作为参考基准,定量评估噪声测试系统的精度. 经与传统无源测量评估方法的实测对比验证得,在2~40 GHz频段内,所提方法对基于Y因子法的噪声测试系统的评估精度为–0.5~0.5 dB,对基于矢量冷源法的噪声测试系统的评估精度为–0.3~0.3 dB,评估精度波动范围均小于被测系统的2倍测试不确定度,较传统无源测量评估方法评估精度提升了3倍以上.     

Network security situation adaptive prediction model

Aiming at the low prediction accuracy of traditional network security situation prediction technology, a network security situation adaptive prediction model (NAP) is proposed. First, it extracts alarm elements and calculate network security situation time sequences based on the entropy correlation method. Then, the sequences are taken as the input of the sliding adaptive cubic exponential smoothing method with initial security situation predicted value sequences generated. Finally, the time-varying weighted Markov chain is used to predict the error value based on the error state and the initial predicted values are modified. Experimental results show that the NAP has a better prediction accuracy than other existing models.     

Novel On-Line North-Seeking Method Based on a Three-Axis MEMS Gyroscope

A novel on-line north-seeking method based on a three-axis micro-electro-mechanical system (MEMS) gyroscope is designed. This system processes data by using a Kalman filter to calibrate the installation error of the three-axis MEMS gyroscope in complex environment. The attitude angle updating for quaternion, based on which the attitude instrument will be rotated in real-time and the true north will be found. Our experimental platform constitutes the dual-axis electric rotary table and the attitude instrument, which is developed independently by our scientific research team. The experimental results show that the accuracy of north-seeking is higher than 1°, while the maximum root mean square error and the maximum mean absolute error are 0.906 7 and 0.910 0, respectively. The accuracy of north-seeking is much higher than the traditional method.     

Design of the Rotation Angle Measurement System for the Atmospheric Dispersion Corrector (ADC)

In order to measure the rotation angle error of the worm and gear mechanisms in the atmospheric dispersion corrector( ADC),a novel measurement system based on the autocollimator is designed in this paper.Based on the position relations between the shaft and spot converged by rays of autocollimator,the rotation angle can be calculated quickly and conveniently using a brief algorithm. An optical wedge is introduced to the measurement system for suppressing the awful measuring error caused by the axial wobbly error. The measurement system can measure the shaft rotation angle at any rotation position,which is the novel usage of the two-dimensional autocollimator. Its optical layout is very simple. Only an optical wedge and two plane mirrors are needed besides the autocollimator. The measurement accuracy of the proposed method is less than±0.5 arcmin. In the measurement of two worms and gears mechanisms in ADC,the rotation angle error are±0.05° and ±0.07° respectively,which all satisfies the design demand( ±0.1°). The proposed measurement system can be also suits for some engineering fields.     

旋转机械运行状态优化组合模型变权重RBF预测方法

针对现有各种非平稳非线性特征旋转机械运行状态预测方法适用性差、精度不高的难点问题,提出一种旋转机械运行状态优化组合模型变权重RBF预测方法,该方法通过对单一预测模型进行优选,对输入样本进行加权处理,采用径向基神经网络进行变权重组合模型动态建模,从而充分利用了已知的有效信息,强调了新旧信息对设备未来运行状态发展产生的不同影响.经实测数据验证,获得了比单一预测模型及定权重RBF组合预测方法精度更高的预测结果.该方法程序实现简便,预测精度高,对预测问题的适用性广.