陀螺经纬仪记时摆幅法定向

本文较全面地论述了陀螺经纬仪定向的两种新方法——记时摆幅法工和记时摆幅法Ⅱ,系统地推导了它们的计算公式,并对这两种方法的精度进行了分析。在试验的基础上,验证了精度分析的正确性,从而指出两种记时摆幅法在矿山定向测量中实际应用的可行性。 在做了大量对比试验的基础上,得出了记时摆幅法与中天法的精度相当的初步结论,为推广应用记时摆幅法提供了有力的依据。     

陀螺定向模型的可靠性分析

本文利用可靠性理论对目前较有代表性的三种陀螺定向方法(逆转点法、中天法和多点测时法)的计算模型进行了详细的分析.并编制了可以进行自动粗差定位和剔除的IBM——BASIC分析程序。     

六自由度柔性测量臂关节零位偏差标定算法研究

多关节柔性测量臂的关节零位偏差是由于装配引起的系统误差,对测量精度的影响极大.采取高精度的标定方法,获得关节零位偏差的实际值,然后对关节转角的理论值进行补偿,可以提高测量精度.首先应用D-H建模方法,建立了六自由度柔性测量臂的测量模型,在测量模型的基础上,应用全微分法建立了基于关节零位偏差的误差模型,然后用最小二乘法和迭代算法,建立了柔性臂关节零位偏差的线性标定方法,最后通过Matlab仿真验证了该标定算法的正确性.     

陀螺经纬仪定向理论的修正

在现有陀螺经纬仪定向理论的基础上,本文将陀螺动力学所采用的数学坐标系改化为陀螺定向时所采用的测量坐标系。在测量坐标系中,系统推证了自由陀螺的转子高速运转时陀螺轴摆动的欧拉方程,用拉普拉斯变换方,法推导出跟踪法和中天法陀螺轴摆动方程,并得出陀螺北计算公式。     

零位光栅的编码设计与计算机模拟

随着微电子产业和纳米加工技术的发展,对测量精度的要求越来越高,大多数精密平台选用了精度高的光栅作为位移测量系统。由于光栅属增量式测量,自身没有零位,为了提高测量精度,必须对它进行误差修正,弥补增量式光栅测量系统缺少绝对零位所引起的掉电时数据丢失的缺点,要求其具有固定零位。应用Matlab软件,通过计算机随机数生成器对产生的随机数列设置阈值,根据经验结论设置判断条件,计算出适用于实际工程应用的零位光栅编码方案,并对所设计的方案进行模拟仿真,得出符合条件的零位脉冲波形,用于光栅上零位的刻划,提高了零位的定位精度,保证了位移测量系统在掉电或重新开机时光栅尺的测量精度。     

矢量水听器的源定向理论及其定向误差分析

论述利用矢量水听器进行源定向的3种理论和方法：质点振速法、平均声强法和互谱声强法，从互谱声强法出发分析了影响矢量水听器定向精度的因素，并对上述影响进行了计算机仿真和定量分析．计算机仿真和分析结果表明矢量水听器定向精度主要与源信号的信噪比和入射角度以及测量系统各通道幅相频不一致性有关．计算机仿真和定量分析结果对矢量水听器的工程应用具有重要指导意义．     

空气中任意阵列声被动定向模型的误差分析

针对空气中基于时延的任意阵列被动定向问题，提出了一种基于最小二乘法的统一模型，并对影响该模型定向精度的几种因素进行了深入的分析。由于可以用于任意结构阵形，该统一模型能够方便地分析阵元位置误差引起的定向误差，能够避免实际系统由于更换阵形而带来的较大的软件变化；并且，当实际阵列与设计模型存在较大误差时，可以方便地改变模型参数使其与实际的阵列匹配。对影响定向误差的各种因素的分析和计算机仿真，为确定和提高被动声定向的精度提供了有价值的参考。     

行星视位置计算方法及其在舰船天文导航系统中的设计实现

天体视位置的计算方法一直是天文导航自动化研究的难点问题,通过对航海天文学、天体力学和球面天文学的基本理论的深入研究,归纳并建立了常数变易法和坐标摄动法2套适用于微型计算机,可代替《航海天文历》,计算行星视位置的计算方法．并将坐标摄动法应用于实际的船舶天文导航系统中,经过对计算结果的精度检验和误差分析,其完全满足航海天文导航的精度要求,这2种计算方法的建立对天文航海的自动化和精度问题具有重要的价值。     

两种反演半透明液体光学常数的方法对比

基于光线跟踪法建立求解半透明液体透射比的正问题模型,研究基于蒙特卡罗法(MC)和简化方程迭代法(SEI)的反演半透明液体光学常数(吸收指数k、折射指数n)的两种方法,分析两种反演方法的适用范围．将已知文献中庚烷的光学常数作为“真实值”,用正问题模型求解的透射比作为“实验测量值”,采用反问题模型反演n和k,并分析实验偏差对反演的影响．研究结果表明:两种方法反演的庚烷k的计算误差的标准差均小于10-6,而n的标准差高于0.1％;当实验数据存在偏差时,光学常数n、k的反演计算精度呈现降低趋势．     

指南车的新型定向机构设计及其系统误差分析

中国古代指南车是轮系机械及自动机械的先驱，在机械科技发展史上具有特殊的地位，目前复原的指南车结构种类繁多，存在齿轮数目多、结构复杂而定向精度差和操纵繁难的问题．基于指南车的原理，运用差动轮系设计了一个结构简单、仅有8齿轮的新型较高精度的指南车定向机构；从齿轮传动的机械原理上分析及证明了该机构的机械定向功能；并进行了系统传动误差的分析，导出了定向机构系统误差与齿轮副传动误差的关系式；得到了尽可能减少齿轮副是提高指南车定向机构精度的重要途径．     

气流式水平姿态传感器数据拟合技术的研究

为了提高气流式水平姿态传感器的环境性能,将数据插值拟合方法应用在该传感器的软件温度补偿中。采用拉格朗日插值和分段线性插值法,运用Matlab软件计算并比较2种算法,把算法应用在温度补偿中,计算出温度补偿完成后零位电压值。结果表明,高次插值的runge现象使得拉格朗日数据拟合精度降低;而分段线性插值法更能准确地反映环境温度与零位电压的变化,可以为温度补偿提供精确的参考值。采用分段线性插值进行温度补偿后,环境温度的影响几乎为零,零位电压稳定在2．0V／℃,同时分段线性插值运算量少。这两点有利于提高后续补偿的精度,降低传感器的响应时间,对气流式水平姿态传感器的实用化研究和批量生产有重要意义。     

基于自适应遗传算法优化非对准误差补偿算法

针对在无转台标定下,惯性测量单元中三轴加速度计的灵敏度与零位输出电压会随时间变化而改变的问题,提出了一种基于自适应遗传算法优化椭球拟合的现场标定方法.通过建立椭球拟合补偿算法引入非对准误差,再采用自适应遗传算法对非对准误差进行最优参数估计,解算出三轴加速度计标定因数矩阵与零位输出电压.仿真结果表明,在数据良好的情况下,补偿标定精度最多提升了6个数量级,在数据畸变较大的情况下,精度提升了2个数量级,该算法依然表现出良好的标定精度,验证了该算法的准确性和可行性.     

用于锯齿形定向光栅的数字位移测量系统

本文介绍了已经用于激光球面干涉仪中的用锯齿形衍射定向光栅作检测元件的高精度数字位移测量系统,系统用电子运算器修正光栅常数的办法获得了0.1μm 的分辨率和在20mm 量限内优于0.2μm 的精度,这一系统的主要优点是精度高,结构简单,调正方便,缺点是对机械导轨精度要求较高,因此适用于精度高,但量程不太大(例如<100mm)的位移测量系统。     

合成光源串联光纤干涉仪及仿真研究

干涉仪的零位确定问题，是激光干涉仪应用中的关键问题之一，所提出的合成光源串联干涉仪方案，容易实现，可以保证较高的精度。叙述了串联干涉仪的工作原理和多模激光二极管光源的合成技术，并进行了仿真计算。结果表明，合成光源能够将降低光源的相干长度，有利于干涉信号中心条纹位置的辨别；串联干涉仪能够解决干涉仪初始位置（或者零位）确定问题，为绝对式干涉仪的设计和研制提供了新的途径和手段。     

反应速率常数方差最小法确定动力学方程参数

根据最优化理论建立了确定动力学参数的反应速率常数方差最小法.实践表明该法理论严谨、意义明确、计算方便、结果可靠、适用范围广,有利于分析实验数据精度和指导实验工作.     

试桩未达破坏时单桩极限承载力的确定

如何利用未达到破坏的试桩资料来确定其极限承载力是一个重要的工程问题.应用曲线拟合已达到极限承载力的静载荷试验数据,分别对双曲线法、指数曲线法、对数曲线法、灰色理论法等预测方法进行比较分析,结果表明:指数法与双曲线法的精度主要取决于Q-S曲线塑性区域的大小及该区域数据的多少;灰色预测法精度较高;对数曲线法应用有局限,精度较低.     

反应速率常数方差最小法确定动力学方程参数

根据最优化理论建立了确定动力学参数的反应速率常数方差最小法，实践表明该法理论严谨，意义明确，计算方便，结果可靠，适用范围广，有利于分析实验数据精度和指导实验工作。     

基于VB语言的零位光栅设计

为了防止突然断电时造成数据错误,增量式光电轴角编码器通常采用零位光栅提供绝对零位信号。在对零位脉冲产生原理进行研究的基础上,建立其数学模型,并结合实际应用中的一些客观要求,采用阀值法通过VB语言进行可视化编程与模拟,计算出最佳零位刻线序列。该种方法和传统穷举法相比具有运算量小、编程复杂程度低等优点,同时又能保证得到的零位光栅具有最大光通量和对比度高的特点,满足了增量式光电轴角编码器对零位光栅设计的需要。     

滤光片带宽对光电效应测量普朗克常数的影响

在光电效应测量普朗克常数实验中,由于滤光片和固体能带都具有一定的带宽,对测量的精度会产生影响.将带宽更窄的干涉滤光片取代带宽较宽的色玻璃滤光片,利用零点法、拐点法和曲率法分别测得365,405,436,546,577nm五个波长光的反向遏止电压,并应用最小二乘法分别进行直线拟合求出普朗克常数.实验结果表明:曲率法的相对误差较其他两者小,且利用曲率法测得干涉滤光片的普朗克常数相对误差为0.04%,远小于色玻璃滤光片的相对误差(2.75%).因此利用带宽更窄的干涉滤光片可以进一步提高普朗克常数的测量精度,这有助于进一步加深理解能量量子化的概念.     

纯物质饱和蒸汽压数据的关联—用线性优化法求Antoine公式中的常数

本文提出了一种新的求取Antoine公式中三常数的优化方法—线性优化法。本方法具有计算简单、精度较高、无初值的选择问题等优点。