基于MFFAKF的微惯导磁匹配粗对准方法

针对微机电系统(MEMS)陀螺仪精度低,无法完成惯导系统方位对准的问题,该文提出一种采用加速度计与磁强计输出完成MEMS惯导系统粗对准法。同时针对遗忘卡尔曼滤波法的缺点,提出将一种多遗忘因子自适应卡尔曼滤波法(MFFAKF)引入系统的对准方案中。该方法通过基于指数渐消记忆的方式计算量测噪声方差阵,并采用多遗忘因子调节不同的滤波通道。实验结果表明,采用MFFAKF得到的粗对准航向角精度满足MEMS惯导系统粗对准要求。     

数控机床变频主传动系统的空载能量参数特性研究

为降低数控机床空载运行时的功率损失,建立基于频率的数控机床主传动系统的空载能量参数模型,在此基础上对机床空载运行下的能量参数特性进行了分析,其中能量参数包括空载功率、空载电流和功率因数。主传动系统空载功率的分析结果表明,当电源频率小于基准频率时空载功率是单调递增的,电源频率大于基准频率主传动系统的空载功率的增减性与其结构参数有关,并给出了存在最小空载功率的充分条件;空载电流的分析结果表明,电流在基准频率以下是单调递增的,基准频率以上是单调递减的;功率因数的分析结果表明,其变化无论在基准频率以下还是以上都依赖于主传动系统结构参数。对一台5坐标数控机床进行实验研究,实验结果表明了能量参数特性分析的有效性。     

多目标遗传算法反演对流层大气温湿廓线研究

针对地基微波辐射计反演对流层大气温湿廓线完全依赖于历史数据的问题,设计了一种新的反演算法和流程。在对历史探空数据的统计分析基础上,得到各层大气温湿参数经验范围。从经验库中随机构造一条大气温湿廓线作为初值,基于大气微波辐射传输模式MonoRTM模型,计算模拟亮温。比较计算值与实测亮温的接近程度,通过更新初值,不断迭代计算,逐步筛选出可行解,并通过设定大气温湿垂直递减率等约束条件,从可行解中约束出帕累托前沿。采用皮尔逊系数加权平均的方法,从帕累托前沿中得到全局满意解。研究结果表明,新建立的基于多目标遗传算法的不完全依赖于历史数据的对流层大气温湿廓线反演模型,有较好的自适应能力和鲁棒性,反演精度高。该模型可以满足微波辐射计在历史气象资料积累匮乏地区的使用需求。     

船用温湿度传感器的温度特性研究

引起温湿度传感器测量误差的主要因素是背景噪声和传感器放大电路温漂,为了降低温湿度传感器的测量误差,通过设置滤波器并采用信号叠加方法抑制背景噪声;采用数据拟合技术确定放大电路温度特性,建立温度补偿模型编写温度校正软件并对放大电路温漂进行补偿。试验结果表明,温度补偿后的温湿度传感器测量精度得到明显提高。     

基于24位置的MEMS惯性传感器快速标定方法

针对微惯性测量单元原始输出信息受零偏、标度因数、非正交误差等误差项干扰影响测量精度的问题,提出一种无需借助高精度转台的MEMS IMU快速原位标定方案。在分析MEMS惯性传感器输出特性的基础上建立传感器误差模型,利用六面体夹具设计IMU 24位置连续转停标定方案,以重力及各次旋转角度为参考信息完成传感器误差标定。针对加速度计零偏、标度因数、非正交误差9个参数构造标定模型,采用牛顿法估计误差参数最优值,考虑陀螺仪零偏与标度因数6个误差参数,利用最小二乘法计算误差参数最优估值。分别进行加速度计、陀螺标定补偿实验,实验结果表明,提出的MEMS IMU快速原位标定方法能快速得到传感器误差参数,提高了输出数据精度。