一种光电经纬仪单项差检测新方案

提出了一种光电经纬仪单项差检测新方案,光电经纬仪以正镜瞄准不同俯仰角度目标测得的方位角与高精度经纬仪标定的方位角真值有一定差异,利用这种差异与光电经纬仪的照准差和不垂直度误差之间的内在联系,推导出光电经纬仪的照准差和不垂直度误差。新检测方案的单项差测量误差小于10＂,对由于结构限制不能进行倒镜测量的机载光电测量系统单项差修正有实际意义。     

基于星体标定的光电跟踪系统测角精度评定

测角精度是光电跟踪系统中一项最重要的技术指标，通常是以校准塔和方位标为基准进行单项误差标定再综合，其过程繁锁、周期长。介绍一种基于星体标定的精度评价方法，建立了系统误差模型，分析了该方法的标定精度。以光电经纬仪为评价目标，研究了精度评定系统组成结构、试验条件、试验和数据处理方法。试验结果表明该方法具有标定过程简单、快速，标定精度高等优点，其标定误差小于3”。     

大型经纬仪轴系晃动的傅里叶谐波分析方法

详细介绍了用傅用叶谐波分析方法对大型经纬仪的水平轴晃动误差和生趣轴晃动误差的来源进行分析并采取改进措施，以及对经纬仪测角误差的修正方法。     

提高光电经纬仪跟踪快速运动目标能力的一种方法

考虑到系统稳定性，光电经纬仪跟踪伺服系统一般设计成Ⅰ型系统。Ⅰ型系统存在速度、加速度动态滞后误差。动态滞后误差的大小不但与跟踪系统有关，还与目标运动特性有关。在跟踪快速运动目标时，会因速度、加速度动态误差的增大，导致目标脱离视场，丢失目标。因此提高光电经纬仪跟踪快速运动目标的能力，一直是光电跟踪伺服系统努力的方向。本文给出了一种提高光电经纬仪跟踪快速运动目标的能力的方法：动态1 Ⅰ控制法，并利用SIMULINK建立了跟踪伺服系统动态1 Ⅰ控制法仿真模型。仿真结果表明动态1 Ⅰ控制法是一种提高光电经纬仪踊跃快速运动目标能力的有效方法。     

经纬仪竖盘检测新方法及综合检验仪

本文提出一种检定经纬仪竖直盘测角误差的新方法．该方法精度高，稳定性好，能直接与国家角度标准溯源．由它组成的“经纬仪综合检验仪”可以检测ＪＪＧ４１４—９４光学经纬仪检定规程中所有的项目及细分误差，其总不确定度为０．４″．被测仪器包括各种类型及精度的光学经纬仪、电子经纬仪、水准仪等．     

基于二轴分度台的星敏感器单星测量精度测试方法

针对星敏感器单星测量精度提出了一种基于二轴分度台的测试方法,采用平行光管和二轴分度台分别模拟恒星和地球坐标系,并利用自准直经纬仪建立测量正交坐标系,测得平行光管与星敏感器光轴夹角的理论值与测量值之间的误差即为单星测量精度。为消除星敏感器镜头畸变引起的测试误差,通过最小二乘法和多项式拟合对测试数据进行了分析和校正。应用结果表明,采用该测试方法得到的测角精度与直接观星试验的结果非常接近。     

齿轮整体误差的单项测量法

本文提出的齿轮整体误差单项测量法，基于齿轮齿形、齿距两单项误差的测量，借助于计算机仿真出齿轮整体误差曲线，并由此进一步分析出其它单项，综合误差。     

经纬仪竖盘成像位置不正确的调整

本文以TDJ2型光学经纬仪为例，介绍光学经纬仪竖盘成像位置不正确产生的原因和调整方法。TDJ2型光学经纬仪是大地测量仪器经纬仪系列中的一种精密光学测角仪器，属于国家J2级经纬仪。一测回水平方向测量中误差不大于±2秒，天顶距中误差不大于±4秒。该仪器适用于国家和城市的三、四等三角测量及精密导线测量，也可用于铁路、公路、桥梁、水利、矿山等方面的工程测量及大型机械设备的安装调试。TDJ2型经纬仪望远镜放大倍数28倍；物镜有效孔径40mm；视场角1°30'；视距乘常数100；视距加常数0；最短视距2m；照准部水准器格值20″/2mm；圆…     

经纬仪调焦运行误差测量结果的不确定度评定

经纬仪作为大地测量仪器,在测绘、计量和国防工业等领域得到了广泛的运用。在对经纬仪望远调焦运行误差进行校准的过程中,需向客户提供具体的校准数据并出具校准证书,而在校准证书中,还要给出经纬仪的调焦运行误差的测量不确定度,现有的经纬仪检定规程和可查资料中均没有给出该项目的评定实例和可参考的数据,本文以T3经纬仪为例对经纬仪调焦运行误差的测量不确定度进行评定,     

光电经纬仪误差修正方法研究

以确保靶场试验中光电经纬仪的测量精度为目的,介绍了光电经纬仪测量误差的来源和类别;阐述了光电经纬仪在执行测试任务时可能发生的随机误差、系统误差及过失误差;给出了切实可行的光电经纬仪专属误差的处理措施,重点论述了减小光电经纬仪随机误差的方法:多次测量求平均、提高单台光电经纬仪跟踪精度、增加参试设备、提高光电经纬仪测量工作频率和基于数据处理方法,并通过仿真或实验比对验证了误差处理方法的有效性.     

雷达与经纬仪的联合定位方法

在测距雷达与经纬仪组成的测量网络中,为了提高目标的跟踪定位能力和获取更多的弹道数据,提出了雷达与经纬仪的联合定位方法.根据雷达与经纬仪实时跟踪目标时的几何关系,推导出目标定位的计算公式.将经纬仪的测角信息和雷达测距信息进行数据融合,得到目标相对于经纬仪的距离,进而确定目标的三维位置信息.分析了定位误差的主要来源,明确了该方法的适用范围.在雷达与经纬仪跟踪远距离目标过程中加以应用.结果表明,雷达与经纬仪间的测量基线越小,该方法的定位误差越接近雷达的测距误差.     

陀螺经纬仪校准系统精确对中方法探讨

在陀螺经纬仪校准过程中,需要将陀螺经纬仪中心与天文定向时的观测中心对中,此对中精度直接影响其寻北精度的测量结果。本文设计了一种基于两个平行光管的双目标精确对中方法,经实验验证,该方法可实现被检陀螺经纬仪中心与天文定向时的观测中心的高精度对中,成功提高了陀螺经纬仪校准的准确性;为配合该方法的使用,设计了陀螺经纬仪对中调整机构,该机构可以实现陀螺经纬仪水平二维位移调整和高低姿态调整,通过姿态调整,可以与天文定向时的观测中心高精度对心,提高测量精度,并满足不同型号陀螺经纬仪校准需求。     

火箭橇试验橇体时空位置全程测试——单台光电经纬仪法

本文针对火箭橇试验橇体时空位置的全程测试问题,提出了单台光电经纬仪时空位置测试法,该方法采用单台光电经纬仪对火箭橇试验橇体全程运动图像进行跟踪拍摄,通过跟踪图像判读获得的测角信息、光电经纬仪站址信息、火箭橇轨道直线方程3者之间的关系,事后处理出火箭橇全程时空位置．同时提出了采用同帧画幅处理与多点标定事后误差曲线拟合的方法对时空位置事后数据进行逐点修正,可大幅提高测试数据精度．     

DJ2级经纬仪竖盘指标自动补偿误差不确定度的评定

计量标准处于量值传递体系的中间环节,对于保障国家计量单位制的统一和量值传递的一致性及准确性起着十分重要的作用。根据JJF 1033-2016《计量标准考核规范》的要求,开展经纬仪检定装置的建标工作,需要提供检定或校准结果的不确定度评定。而经纬仪竖盘指标自动补偿误差为光学经纬仪的必检项目,因此需要评定其测得值的不确定度,根据GUM法,分析影响经纬仪竖盘指标自动补偿误差的不确定度来源,合成标准不确定度,同时根据自由度查表得到包含因子,最后给出扩展不确定度,为单位开展经纬仪检定装置的建标工作打下基础,同时也为开展经纬仪检定业务的单位起到借鉴作用。     

环境温度对星敏感器测量精度的影响

环境温度对星敏感器测量精度有一定影响.运用光机结合方法,研究环境温度对星敏感器测量精度的影响.在计算典型星敏感器光学系统热效应引起的结构参数变化的基础上,分析了星敏感器星点定位误差.计算结果表明:在视场角0°附近,环境温度变化对星点定位精度影响较小;通过材料匹配,减小系统温度焦移系数,可以减小环境温度变化引起的星点定位误差.热补偿设计后,在环境温度-20～60℃范围内,星敏感器最大测量误差仅为0.02″,约为原系统的1/7.     

高精度星敏感器星点光斑质心算法

高精度星敏感器星点光斑的质心精度是星敏感器整体精度的基础,它需要达到角秒级的量级。因此,提出了一种基于亚像元相关法的星像质心算法。这种算法是利用互相关匹配实现图像定位的原理,将星像质心定位到亚像素上来提高质心精度。它可以克服由于系统误差和图像采集所带来的误差。根据系统的光学参数设计以及星像的光谱、亮度及其在视场中的位置特征,仿真得到点列图模型,针对视场内与光轴的不同夹角仿真制作一系列亚像元理想模板,然后对星像加高斯随机噪声,把有随机噪声的星像与理想星像进行相关运算来求星像质心精度。通过仿真实验,得到相关法具有较高的星像质心精度,定位精度可以优于1/12个像素的量级。     

一种新的全天自主几何结构星图识别算法

提出了一种新的星图识别算法,该算法根据星敏感器的观测精度,在识别前去除星三角形的观测误差,对无误差的星三角形进行编码,构造特征量。导航三角形的识别只需基于单一特征量的匹配就可完成。多三角形的组合,有效地提高了正确识别率。仿真实验表明,该算法与传统的三角形算法相比,具有更好的实时性和鲁棒性。     

Automated Astroposition Determination Using Sensor Array Systems

A new method to determine the astronomic longitude is described. The standard optical micrometer of the T-4 theodolite is substituted by an optical sensor array system that is placed in the focal plane of the T-4. The image of a star is projected on the sensor array and converted into an electrical signal. The signal is consequently processed in a signal processor and accurately recorded. The signal processing procedure is designed to eliminate the need for an observer. Longitude determinations using stars of various magnitudes are described resulting in an accuracy of ±0.5?.     

高精度动态星模拟器的光学系统设计

为了完成星敏感器的地面标定工作,满足动态星模拟器大视场、高精度的技术要求,根据动态星模拟器的工作原理,利用ZEMAX软件完成光学系统设计,实现了高精度动态星模拟器准确模拟星点。实验结果表明:系统焦距为110 mm,视场为16°,光谱范围为0.5～0.8 μm,全视场角内准直光学系统相对畸变≤0.05%,在60线对/mm时调制传递函数（MTF）优于0.7。提出了装配后确定系统实际焦面的方法,最后对光学系统实际出射精度进行分析和实验验证,验证结果表明:设计的高精度动态星模拟器光学系统的成像精度达到9″,实测的星间角距误差均优于13″,整个系统可以满足高精度动态星模拟器的使用要求。