用水平仪测量竖直轴线铅垂度的误差分析

针对用水平仪测量竖直轴线对水平面的垂直度的方法,建立一系列坐标系,用方向余弦阵进行传递推导了与水平仪固联坐标系相对于地理坐标系的姿态关系,从而得出水平仪读数与垂直度误差、倾角回转误差和角位置等的关系,由此采用最小二乘法计算了非整周回转轴系的回转轴线的铅直度误差.然后,对于不同的误差源,包括回转误差、水平仪误差、角位置误差,以及测试数据量、轴系回转范围等因素进行了相应的误差分析.     

三测头同方位同步测量实时分离轴系回转误差

本提出的三测头同方位同步测量衬时分离轴系回转误差的新方法,能在一次测量过程中将系回转误差的系统误差和随机误差一并分离,可提高测量准确度几倍至几十倍。     

三点法误差分离技术理论分析

本文通过分析和研究国内外误差分离技术有关文献,建立了三点法测量和无约束最优化方法评定工件圆度误差、圆柱度误差的数学模型,并发现在应用该技术求解工件回转误差和圆柱度误差方面尚有不足,通过对一次谐波分离方法的研究,建立了精确求解工件回转误差和圆柱度误差的数学模型。     

基于虚拟仪器的主轴回转精度测量系统

介绍了一套基于虚拟仪器的主轴回转精度测量系统，该系统由高精度标准球、电涡流传感器、微机和数据处理软件组成。软件系统基于LabVIEW虚拟仪器技术开发，硬件部分采用了由电感涡流传感器等组成的单向测量系统，对实验数据进行误差分离和处理评定。采用数字滤波方法消除一次偏心分量，在此基础上对数据处理和误差评定进行了探讨，该系统用于车床主轴回转精度的实际测量，取得了良好效果。     

基于最小二乘圆拟合法的三轴转台垂直度误差测试

为快速准确测量三轴转台的垂直度误差,采用电子水平仪测试方位轴与水平面间的垂直度误差以及采用自准直仪与平面反射镜测试三轴转台的方位轴与俯仰轴(俯仰轴与横滚轴)的垂直度误差。研究基于最小二乘圆拟合法进行误差分析与分离以及数据处理的方法:首先通过对最小二乘圆拟合法公式进行详细的推导,得出拟合圆曲线的理想圆心及半径的估计值;其次对实测数据进行误差分析与分离;最终不仅实现三轴转台的垂直度误差的测量计算,且可以快速获得各轴系倾角回转误差的测量计算。检测结果表明,测量结果直观可靠。这种经典的测试方法简单易行,该数据处理方式可以快速便捷地获取测量结果。     

双运动副误差分离技术在圆度测量中的应用

基于对传统误差分离技术的研究，本文作者提出了一种新的“双运动副”误差分离技术，把它应用于圆度误差的测量中，可以克服传统方法带来的不足．仅利用一个传感头，进行一次安装调整就可简单方便地实现圆度误差的测量．分离掉主轴的回转误差，获得反映工件圆度误差的精确值．     

轴系径向回转误差测量数据处理软件的设计

本文介绍了轴系径向回转误差测量数据处理软件的结构与功能，对软件设计过程中的关键问题进行了阐述。     

基于AFM的靶丸表面轮廓仪设计及其测量精度分析

基于商用原子力显微镜（AFM）建立了靶丸表面轮廓测量仪系统，并对该系统的精密回转轴系进行了结构设计．为了评价系统的测量不确定度，进行了气浮轴系回转精度测试，确定了回转轴系的误差曲线，其最小二乘圆度误差为48 nm；同时对安装回转轴系后AFM的测量噪声进行了测试，并通过结构改进使静态噪声幅值降为约10nm．应用这一系统进行了靶丸表面圆周迹线的测量实验，实验测量出该系统运转测量时噪声幅值约13 nm，综合测量误差约49．7 nm，此测量精度可以通过回转轴系的误差分离来进一步提高．     

一种基于多步法的高精密主轴回转误差分离算法

论述了多步法回转误差分离算法的技术原理,提出了频域混合补偿法误差分离算法,通过分析采集到的误差数据中主轴回转误差、圆度误差等成分的频域特性,利用傅里叶变换得到误差的谐波分量,通过剔除、补偿等方式分离偏心误差、圆度误差,从而得到主轴回转误差,该算法能很好地解决谐波抑制问题。通过圆度仪在工作现场采集数据进行仿真分析,实验验证该方法的可行性,并用最小二乘法对结果进行评定。三、四、五步法得到的圆度误差评定值与厂家给出的圆度误差40 nm间的差分别为118 nm、113 nm、145 nm,而频域混合补偿法分离出的圆度误差评定值为54 nm,与40 nm仅相差14 nm,可以看出频域混合补偿法对误差的分离效果明显优于多步法的误差分离效果。     

轴系倾角回转误差与垂直度测量方法

针对激光陀螺惯性稳定平台的轴系倾角回转误差与垂直度测量需求,提出采用两台自准直电子经纬仪与反射镜测量和最优化数据拟合处理的办法,较为理想的完成了测量任务。该方法较传统的测量方法具有测量设备架设调试方便、测量点数少、数据处理精度高、测量结果直观的优点。实验结果表明,这种测量方法稳定性好,测量结果准确可信。     

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。     

室内GPS发射器角度校准装置的设计与分析

室内GPS利用测量的水平角和垂直角来定位,其测角误差直接影响到系统的综合测量误差,结合室内GPS的测角误差,提出了室内GPS角度校准装置的技术要求,并分别对俯仰角校准和水平角校准所需准确度进行估计,最终利用新型同轴调整装置结合精密转台和竖轴激光导轨研制了一套室内GPS发射器角度校准装置,试验数据表明该装置的俯仰角测量误差小于0．9″,水平角测量误差小于1．6″,解决了室内GPS发射器水平角和俯仰角的校准问题。     

三轴转台轴线垂直度的测试方法

为了测量中环轴、内环轴不能全回转的三轴转台回转轴线的垂直度误差,设计了利用自准直仪和平面反射镜将有限回转轴系轴线引出的方法。根据自准直仪读数与平面反射镜对回转轴线的垂直度误差、自准直仪的光轴与回转轴线的平行度误差之间的关系,利用最小二乘法引出外环轴处于不同位置时的中环轴轴线、内环轴轴线,实现了三轴转台轴线垂直度的测量。     

排列互比法用于超精测角的研究

作者分析了我互比法现行的两种数据处理方法的缺点，提出了应用最小二乘法原理推导出合理的数据处理方法。本文还首次从理论上阐明了排列互比法测量结果中出现一次谐波系统误差的原因，提出了减少和消除这一些系统误差的方法，并给实验验证。     

光电经纬仪测量飞行器三维坐标方法及误差分析

介绍一种用于光电经纬仪精确测量飞行器三维坐标的计算方法，该方法利用空间两异面光轴公垂线估计交会点位置，克服了常规处中的模型误差，分析了观测量误差 产生的原因并提出了改正方法，对定位测量误差进行了仿真，结果表明，利用该方法并合理布站可显著提高从标测量精度，对于机动大目标的坐标测量误差小于0．20m。     

A control algorithm for improving the accuracy of five-axis machine tools

An algorithm for reducing the influence of geometrical, thermal, kinematic and stiffness errors in five-axis machine tool components on the desired tool position and orientation is given. This new algorithm is based on the calculation of the cutting tool error matrix for orthogonal machine tools. In the new model of this matrix, all angular errors of the machine links are considered as infinitesimal rotations. The error matrix is a function of the commanded machine component positions and the errors in these positions. To correct errors in the three translational and two angular tool positions, a matrix of commanded tool position and orientation is multiplied by the inverse error matrix in every period of the tool trajectory interpolation. This corrected matrix of the tool position and orientation provides the inverse kinematics used for calculation of the successive links positions required for achieving the given tool trajectory. The control algorithm for five-axis machine tools with the error compensation is implemented both in the CNC system and in the postprocessor. The proposed algorithm is applied on a vertical five-axis turning centre with two translational and three rotational axes. Twenty-four errors that could cause inaccurate machining are recognised on this machine. The machine links and their coordinate frames are denoted using the Denavit–Hartenberg parameters.     

加窗插值FFT谐波分析算法的误差估计

非同步采样的情况下，快速傅里叶变换用于谐波分析存在较大的误差，很难获得准确的谐波参数。加窗插值FFT谐波分析算法能够减小谐波分析误差。针对该算法，借助计算机仿真研究了谐波分析时误差的变化规律以及最大的误差限。最后给出了谐波分析应用中的若干重要结论。     

垂准仪的量值溯源与传递问题

具体论述了垂准仪量值溯源与传递中存在的实际问题,包括:缺少高准确度的垂准仪校准装置、垂准仪自身的重力线传感器存在误差、激光垂准仪的准确度难以保证。详细分析了重力线与铅垂线之间的关系,解释了不同地理位置铅垂线不一样的原因。阐述了解决垂准仪量值溯源与传递问题的思路。     

非正交轴系全站仪坐标测量系统误差分析技术研究

基于非正交轴系全站仪坐标测量系统的结构特点和测量模型,用数学分析的手段对其进行误差分析和测量不确定度评定。确定系统的主要误差分量是转台旋转角误差和激光跟踪仪测距值误差,并用GUM法评定各分量的不确定度。通过测量模型推导出系统的测量不确定度,并用MATLAB进行仿真,结果表明:当测距值不变时,测量不确定度几乎不受水平角变化的影响,而随着垂直角绝对值的增大而增大,当角度值不变时,测量不确定度随着被测点到视准轴上标定点的距离值增大而增大。实验初步验证了仿真结果的准确性。     

弹载光纤陀螺旋转惯组误差自补偿技术

目前弹载惯性测量组合测试标定精度受外界干扰影响较大,特别是光纤陀螺温度稳定性低,易受环境温度影响参数变化,导致误差补偿效果不好。针对该问题,提出设计一种光纤陀螺旋转惯性测量组合。在惯性测量组合外加旋转轴,在导弹飞行过程中使惯性测量组合绕旋转轴连续旋转,将射前补偿不完全误差调制为周期项,从而达到误差自补偿的效果。理论分析和仿真结果表明,通过旋转不仅能自动补偿与转轴垂直方向惯性仪表的常值误差和部分安装误差,而且能补偿加速度计部分一次项误差、二次项误差和部分交叉轴耦合项误差,选择合适的旋转方案还可以完全消除旋转速度与陀螺仪标度因数误差、安转误差的耦合误差。