自适应卡尔曼滤波器在火箭弹落点估计中的应用

利用雷达对火箭弹一段飞行过程中的参数进行量测,对火箭弹落点进行了准确估计,实现了火箭弹的轨迹修正。采用具有自适应调节滤波增益矩阵的卡尔曼滤波器,结合质点弹道模型,建立了自适应卡尔曼滤波弹道模型,完成了对三坐标雷达探测的一段火箭弹飞行参数的野值处理与滤波,并对火箭弹落点进行外推。数值仿真结果表明,经自适应调节的卡尔曼滤波器滤波后,弹道量测信号中的野值与噪声被有效去除,且滤波方差可以在短时间内收敛。根据滤波时间与落点估计误差的关系,采用滤波时间为8-10 s 方案,可得到最佳的落点估计。     

基于自适应模板修正的相关跟踪方法

提出了一种基于MCD距离的相关匹配算法.该算法克服了相关跟踪计算量大的缺陷,并根据电视跟踪系统的图像特点,提出了自适应模板修改策略,该策略在一定程度上克服实际图像由于变形、噪声、遮挡等变化对跟踪效果的影响.通过计算机仿真实验,获得了良好的效果.     

基于DSP的等精度测速方法

传统的测速方法由于受测量方式手和实现手段的限制,使得测速精度随速度而变化。本文以一个实际应用为例,详细介绍等精度测速的原理及用ＤＳＰ实现的方法和技巧。     

低信噪比环境下基于γ-LMS算法的修正无偏自适应时延估计方法

当环境信噪比低于某一阈值,由输入噪声引入的有偏维纳解使最小均方(LMS)自适应时延估计器的错误时延估计概率陡然增加.系统分析了LMS自适应算法有偏估计的噪声来源及有偏时延估计器的性能,并基于Treichler的γ-LMS 算法提出了一种修正无偏自适应时延估计方法.该方法利用传统LMS自适应滤波器可以获得的信息估计输入噪声功率,然后根据γ-LMS 算法的思想在迭代过程中引入一个修正因子,逐步去除输入噪声的影响,无需假设输入与输出噪声功率相等或功率比已知、有用信号应为白过程等限制条件.自适应时延估计的仿真实验与供水管道泄漏检测定位中的实际数据处理都验证了该方法的有效性.     

基于修正Morlet小波的自适应模态参数识别

提出了一种修正的Morlet小波自适应结构模态参数识别方法，选取Morlet小波作为母小波，并引入一个调整因子N根据信号的特征对母小波的带宽进行调整。提出了能量极大值原则，结合相邻尺度小波分解的距离最大原则和相关系数最小原则，自适应地选择最佳小波分解尺度。数值仿真证明了该方法对密集模态进行解耦的有效性。将所提方法应用于一个简支梁的模态分析，实验结果表明，提出的自适应模态参数识别方法降低了模态参数识别的难度，提高了模态频率和阻尼比的识别精度。     

绝对式光栅尺产品的精度检测设备与精度修正方法

针对绝对式光栅尺产品的精度检测需求,对精度检测设备进行了设计。首先根据光栅尺产品的精度参数,确定检测手段和检测指标,介绍了检测过程存在的基本误差项。然后给出了检测设备详细的检测方案,并对该方案进行了误差分析。最终给出了绝对式光栅尺产品的精度检测与修正方法。检测与修正试验表明修正后光栅尺精度达到±1μm/m。     

一种基于ABAQUS的火箭弹部段连接刚度模型修正方法研究

火箭弹按照不同功用被设计成若干个部段,部段间通过各种结构形式连接,其连接部位的刚度下降会显著影响全弹的固有特性.本文以某型火箭弹为例,首先,通过全弹刚度试验获取弹体受载后的变形数据;其次,基于ABAQUS软件,采用刚度试验数据结合有限元数值分析的刚度模型修正方法,对火箭弹部段连接刚度进行迭代修正,使得弹体变形量的计算值逐步逼近试验值;最后,利用修正后的模型对火箭弹前六阶固有频率和振型进行分析,分析结果表明经刚度修正后的固有特性计算值更为接近试验实测值,从而验证了该方法在分析此类问题时的有效性.     

孔系中心距加工误差的修正方法

针对高精度孔系零件加工复杂的问题,提出了加工、修正工艺方法,给出了修正孔的坐标尺寸计算公式,并对公式进行了详细推导。实例验证表明该方法适用于加工高精度复杂孔系零件,具有广泛的应用价值与推广价值。     

数据采集系统温度测量的冷端温度修正方法

在数据采集系统的设计中。在开发计算机功能的基础上合理地选择一种简单、可靠、经济的冷端温度修正方法较为重要．本义对此进行了详细的分析探讨。     

称重传感器自适应动态补偿方法

本文根据称重传感器的动态特性随着被测量而变化这一特点，提出自适应动态补偿方法，设计的动态补偿器能跟踪传感器模型的变化，始终保证测量系统动态响应的快速性。     

火箭喷管运动视觉测试精度的校准与实验

基于新型双轴摇摆直线升降运动校准装置,提出了一种喷管运动视觉测量系统的校准方法。首先,将校准装置提供的摆心、摆角的标准值与视觉测量系统的测量值在空间上对应起来,通过校准装置提供给喷管模型2次不同轴的摆动,推导出视觉运动测量系统的世界坐标系与喷管摆角坐标系之间的位姿关系。然后求解出二者位姿矩阵和平移向量,在视觉运动测量系统中建立喷管的摆角坐标系;通过时间同步系统向校准装置和视觉运动测量系统发送同步时间基准信号和同步触发信号,同步二者的采样时间,实现标准值与测量值在时间上的对应关系,完成摆动动态数据的直接比较。最后对喷管运动视觉测量系统进行了校准实验,分析了喷管在±12°的摆动空间内不同位置的摆心、摆角的测量误差。实验结果表明,在运动范围内摆角的最大测量误差为0.093°,摆心的最大测量误差为0.832mm。     

基于四连杆机构的火箭水平吊具设计方法

为提高航天发射支持系统的全兼容特性、满足航天器的高精度吊装要求,文中基于CAD软件的四连杆机构设计理念和基于Matlab软件的粒子群算法,设计了一款多功能火箭水平吊具.该吊具可实现某型号火箭9种状态的质心位置、吊高、倾斜度、前后吊索夹角同时满足任务要求,且大幅减少了吊带的种类和数量.经过实践证明,该吊具将原先的9种吊具...     

像差修正拼接法测量非球面精度的评定

针对用子孔径干涉像差修正拼接法测量非球面的拼接精度问题,提出了一种基于t分布统计的拼接精度分析评定方法.根据测量原理及拼接模型特点,利用残差分析对模型进行回归诊断,使用因变量预测算法和t分布统计模型对拼接精度进行估计与分析.实验结果显示:按t分布评定拼接结果的扩展不确定度为0.362 3λ(0.229 μm),而常规的系统误差检验方法评定拼接结果的扩展不确定度为0.234 μm,两种方法结果基本一致,表明基于t分布统计的方法在保证评定结果准确度的前提下,克服了比较分析法的不确定性,解决了正态分布统计法中置信系数k不能反映子样标准差可靠性对置信概率的影响问题.     

时变信号频率跟踪的一种新自适应陷波器方法

针对频率、幅值和相位均发生变化的时变信号,现有自适应陷波器(ANF)频率估计方法存在信号频率跟踪精确性和稳定性不足的问题,为此提出了一种基于新误差函数的ANF时变信号频率跟踪方法,通过新误差函数改善自适应算法收敛至最优频率解的精度与速度,以提高时变信号频率跟踪的精确性和稳定性。给出了新误差函数分析结果,新ANF方法实现步骤和该频率估计方法的Cramer-Rao下限。通过计算与现有ANF的时变信号频率跟踪方法性能进行了比较分析,并针对科里奥利质量流量计时变信号进行了现场实验验证。结果表明,该方法具有收敛速度快、跟踪精度高、更接近Cramer-Rao下限和抗噪性好的优点。     

基于自适应采样的曲面加工误差 在机测量方法

基于模具在机测量的自适应采样结果,提出一种新的获取自由曲面加工误差的方法。该方法首先基于自适应采样获取加工曲面上少量测点的坐标数据,利用NURBS曲面重构来拟合加工曲面;然后基于广义牛顿法计算重构的实际曲面和理论曲面的法向距离,获得自由曲面的加工误差,并对实验加工的模具模型曲面的轮廓度误差进行分析。实验结果表明,基于自适应采样的加工曲面重构方法能够在机测量且有效地获得自由曲面加工误差。     

A method for correcting discharge of boat-mounted ADCP measurements

GPS data are usually used to measure boat velocity during boat-mounted acoustic Doppler current profiler (ADCP) measurements when bottom tracking is biased by moving bed. GPS cannot provide consistently accurate boat velocity reference because of multipath errors, satellite signal reception problems, and heading errors. In addition, the computation of water velocity from an ADCP mounted onto a moving boat is a vector-algebra problem, thus the discharge calculation is subject to the compass error when GPS is used for boat velocity reference. This paper proposes a method for correcting discharge based on the idea that the discharge calculation is independent of the boat path. The processing of two sets of boat-mounted ADCP measurements integrated with differential GPS and non-differential GPS was simulated to verify the method. The results show that the proposed method performs well in both differential and non-differential GPS conditions. The relative errors range from 0.1% to 1.5% for all measurements with the mean relative errors of 0.7%. Analytical assessment of the GPS errors shows the proposed method is insensitive to the positioning accuracy of GPS, but positioning error of non-differential GPS may induce relative discharge error of more than 1% when the river or stream is narrow. On the contrary, a relatively small compass or heading error can cause a significant error in water velocity and discharge when using GPS as the boat velocity reference. Therefore, integrating a differential GPS and maintaining a slow boat speed are best practices for discharge measurement, especially for narrow streams or short boat paths.     

提高嵌入式时栅传感器精度的测头设计方法

为了提高嵌入式时栅传感器的测量精度,结合传感器自身的特点,从布置方式和数据处理方式两方面设计了特殊的测头结构。首先利用谐波分析确定传感器误差的主要频次,然后分别针对长短周期的误差采用多组测头对径和间隔特定空间角度的测头布置方式,测头之间采用数字量相加的数据处理方式,最后通过实验验证了这种测头结构和数据处理方式的有效性。结果表明,与单测头结构相比,这种方式将长周期误差降低了75%,短周期误差降低了83.6%,更有效地提高了嵌入式时栅传感器的测量精度。     

光学互相关测速系统设计与验证

针对两相流颗粒运动速度测量及基于互相关原理设计了双光路激光测速系统。采用搭建的变频电机带动绕丝产生已知旋转线速度的装置开展光学互相关测速验证实验。通过测量绕丝经双光路激光的光强衰减信号,再对两路信号进行互相关分析,从而得到测点绕丝旋转线速度。以电机转速计算的测点绕丝线速度作为参考值进行测量精度验证,得到光学互相关测速方法的测量相对误差在6%以内,验证了光学互相关测速方法的准确性。     

自适应解卷积方法抑制管道 TOFD 周向扫查盲区

利用超声衍射时差法(TOFD)沿管道外表面实施周向扫查时,受管道曲率和直达纵波脉冲宽度共同影响,在近表面区域形成分层盲区。本文采用自适应解卷积方法,选取与混叠信号主频接近的子带直达纵波信号作为参考信号,进行解卷积与自回归谱外推处理,拓宽有效频带范围,实现时域信号脉冲压缩,并结合周向扫查图像中端点衍射波确定缺陷深度。实验结果表明,对于外壁半径100.0 mm、壁厚30.0 mm,以及外壁半径148.0 mm、壁厚27.0 mm的碳钢管道,在中心频率5 MHz、探头中心距87 mm的检测条件下,自适应解卷积方法能够将管道近表面分层盲区范围减少约60%,且到直达纵波声线距离不小于4.0 mm缺陷的深度定量误差不超过10.6%。同常规频谱分析方法和自回归谱外推方法相比,自适应解卷积方法具有更优的盲区抑制效果,且能够准确定量前者难以检测的缺陷,测量误差不超过5.8%。