DFC2光电式数字日照计数据偏差问题研究

文章以DFC2光电式数字日照计出现故障造成日累计日照时数异常的情况为例,对故障期间日累计日照时数、日出、日落时间特征进行统计分析得出：故障期间观测的日出时间大部分早于其他台站,而日落时间迟于其他台站,总体上,日照时间明显偏多。文章还根据光电式数字日照计测量原理,通过终端命令对设备故障情况进行判断,并对实际工作中可能引起日照测量偏差的其他原因进行分析,结合当前台站应用的ISOS业务终端软件及现行业务规定对异常数据进行处理。     

DFC2型光电式数字日照计与暗筒式日照计对比分析

文章基于2019-01/06日照市3个国家站DFC2型光电式数字日照计与暗筒式日照计观测的日照时数,利用差值与相对差值、线性趋势等统计方法,对比分析了光电式数字日照计与暗筒式日照计逐月、逐日、逐时以及在不同气象条件下的日照时数差异。结果表明：光电式数字日照计日照时数较暗筒式日照计略偏少,2者数据一致性较好;光电式数字日照计由于仪器分辨力高、感光灵敏度高和人为因素影响小等优势,在日出和日落时段,能更客观地反映日照变化情况。研究结果为光电式数字日照计运行维护、资料统计及相关应用研究提供了参考依据。     

光电式数字日照计的工作原理及维护维修

文章介绍了光电式数字日照计的系统结构、工作原理和总体安装要求,以及日常的维护方法,对实际业务运行中可能出现的故障和观测数据误差大的现象进行了分析,提出了合理的维修建议。     

光电式数字日照计在气象观测中的应用评估

文章利用云南省125个国家地面观测站2019年4—6月平行观测期间暗筒式日照计(人工观测)和DFC2型光电式数字日照计(自动观测)日照资料,1991—2020年历年日照数据以及2020年光电式数字日照计自动观测日照资料,探究了平行观测期间数据的一致性,分析了2020年自动观测日照时数月、年总量以及数据异常偏高的原因。所得结果以期为气候分析、资源开发等提供准确的日照数据,同时为更好地推进气象现代化提供参考。     

光电经纬仪测量误差的实时修正

分析了光电经纬仪的测量误差来源及其影响,采用了星体角度法分离得出各项系统误差,并在此基础上编程实现了对测量结果的实时修正。使用这种方法修正了某型号光电经纬仪的测量数据,并对修正前后的测量精度进行比较,得出的结果表明,该修正方法可以使光电经纬仪的精度从原来的15″左右提高到5″以内,也就是修正效果明显,达到了提高光电经纬仪测量精度的目的。     

光电式日照计定标系统与校准方法研究

针对目前光电式日照计定标效率低,受天气影响严重,基于太阳模拟、积分球匀光、吸光陷阱以及多维调整等技术,提出了一种光电式日照计室内定标新方法并设计了光电式日照计定标系统。首先根据光电式日照计的组成与工作原理,提出了光电式日照计定标系统的总体设计方案;其次分析研究了直接辐射模拟系统、散射辐射模拟系统以及日地位置调节系统的主要技术指标;然后根据定标系统各组成部分之间的关联性,建立定标系统的校准链,研究了校准链各组成部分的校准方法,实现了定标结果的可溯源性;最后通过实验验证了光电式日照计定标系统的日照时数模拟误差。实验结果表明,光电式日照计定标系统4 h内的日照时数模拟误差为3.75%,满足现行的光电式日照计定标需求。     

机载光电跟踪测量设备的目标定位误差分析

光电跟踪和测量设备用于测量飞行器在空中的飞行轨迹,作为飞行器飞行性能的评价。随着现代技术的发展,对飞行器性能提出愈来愈高的要求,从而也对跟踪和测量飞行器飞行轨迹的光电跟踪和测量设备提出了相应的技术进步要求,特别是对其测量精度指标。如何做好和完善误差分析、误差分配和误差综合,成为研制更高性能的光电跟踪测量设备总体设计中的一个重要问题,贯穿从可行性论证、方案论证、方案设计、设计、制造、装调、直到试验等整个研制过程。就这一类设备中最为复杂的机载光电跟踪测量设备的目标定位误差(即3轴上的测量误差),通过建立从被测目标到地面中心测量站9个坐标系,进行31次线性变换,构造35个变量的统一测量方程;进行测量误差因素的分析和分配,以及用蒙特卡洛法来分析和计算系统的目标定位误差。     

钢球直径测量误差分析

文中分析了在钢球生产和商品钢球检验中用对比法测量钢球直径时产生的误差,用空间解析几何推导出计算误差的公式。分析了钢球直径测量方法误差的性质及变化规律。附图2幅。     

利用春秋分日照迹线特征进行日照计的安装检验

暗筒式日照计安装正确与否,会导致日照迹线在春、秋分期间出现相应的不同表现形式。本文介绍了利用日照迹线的这一特征检查仪器安装正确与否的方法。对不正确安装进行分析判断,并提出相应调整方法。．     

小型编码器动态精度检测的安装误差控制

研究了小型编码器动态检测过程中由编码器与基准编码器轴系中心线不完全重合产生的偏角导入的安装误差,以便提高编码器检测装置的准确性和可靠性。分析了安装误差对被检编码器检测精度的影响,推导出了存在安装偏角时引入的安装误差公式及其控制范围公式。为了使编码器的动态检测能准确地反映编码器的实际精度,给出了最大偏角值α_(max)及高度差D_(max)的允许范围。使用现有21位检测装置对15位被检编码器进行了检测实验,分别对安装良好、小偏角和大偏角情况下的测量结果和安装误差曲线进行了比较和分析。结果表明:检测15位编码器时,将安装偏角值控制在0.36°以下可满足动态精度检测要求。本文提出的误差公式及控制方法可以运用在不同类型、不同精度的编码器检测过程中,对提高小型光电编码器动态检测的精度和可靠性很有意义。     

日照计发展现状及前景分析

日照时数是地面气象观测的基本项目。我国在地面气象观测业务中长期使用暗筒式日照计进行日照时数观测,其自动化程度低,精度较差,资料可比性和一致性难以保证。本文详述了目前国内外各类日照计的测量原理、性能参数,分析了未来能进入业务化运行的日照计的发展趋势。     

暗筒式日照计的日照观测解析

日照对人类的生产、生活影响较大,日照时间的长短决定了对太阳能的利用程度,也对当地的气候资源具有较高的分析利用价值,因此对日照观测数据的质量要求更高。本文针对日照计在安装及调整、涂药方法、效果检验及仪器维护等方面的问题进行解析,从而为提高日照观测数据质量提供参考。     

光电编码器误差检测转台的动态精度标定

由于光电编码器动态检测转台的分辨率、精度和转速都比较高,传统检测手段很难精确标定该类转台的动态精度,故本文开展了转台动态精度标定方法的研究。首先,分析动态转台工作原理,指出了影响转台动态精度的主要因素。然后,研究了动态误差的主要特性,提出了一种基于动态重复性的转台动态精度标定方法。最后,设计了FPGA+USB的数据采集电路,实现了对转台动态精度的标定。对自行研制的转台进行了动态精度标定。标定结果显示:提出的动态精度标定方法能够实现对转台的标定,验证了该转台能够实现对被检编码器的动态检测,解决了研制动态转台时缺少动态检测精度标定方法的难题。     

光电编码器检测装置的安装偏角对检测精度的影响

针对编码器在检测过程中因安装误差产生安装偏角的情况,分析了安装偏角、旋转角度和测量误差之间的关系。建立由安装偏差引起的非同心检测系统安装偏角的模型,通过实验分析3种不同程度的安装偏角$ 0^ \circ～{0.002^ \circ } $、$ 0.1^\circ～{0.102^\circ } $、$ 0.2^\circ～{0.202^\circ } $对被检编码器检测静态精度、动态精度的影响,得出了3种不同实验结果。实验结果表明,在检测编码器时,初次安装可控的安装误差在$ 0^\circ～0.102^\circ $范围内可以满足编码器检测技术指标,超过此安装误差的安全范围会导致编码器检测技术指标偏离检测标准。实验结论对提高编码器的检测精度与可靠性有参考价值。     

用于三轴光电跟踪系统的神经网络误差修正法

系统误差的存在严重影响了光电跟踪系统的引导精度和测量精度,现阶段用于三轴光电跟踪系统的最小二乘系统误差修正法精度较低,球谐函数系统误差修正法亦不适于Z轴连续转动时的系统误差修正。三轴光电跟踪系统的系统误差是以其三个角度测量值为参数的曲面,而神经网络可以精确拟合复杂的曲线或曲面。分析和仿真证明,基于BP神经网络的系统误差修正法可用于Z轴连续转动的三轴光电跟踪系统,而且可把系统误差修正到约为原来的28%。     

光电经纬仪脱靶量和坐标动态修正

提出了目前采用的脱靶量修正模型的适用条件,采用坐标变换推导经纬仪脱靶量修正公式,获得与球面三角学相一致的推导结果,并在此基础上推导出成像系统无照准轴平行约束条件的通用脱靶量合成公式。采用光学系统的物方焦点作为摄像机系统的投影中心,推导出投影中心与经纬仪回转中心不重合条件下摄像机投影中心在测量坐标系中的坐标值。经测量设备的实际验证,该修正方法突破了现有修正模型的局限性,适用于多传感器经纬仪成像系统