非陀螺快速找北系统

提出一种新型的非陀螺找北系统。将一只加速度计安装在恒速转台上，利用Ｃｏｒｉｏｌｉｓ效应测量地球速率的水平分量，实现找北过程。由基座倾斜引起的误差可以通过解析调平加以补偿。采用多周期重复测量方法可以有效地抑制加速度计的测量噪声，提高系统的找北精度。转台恒速控制和信号处理器中的带通滤波器、整周期积分器是影响找北精度的关键技术。文中给出了其原理框图。该找北系统具有快速、高精度和低成本等优点，特别适合军事应用的需要     

高精度快速定向系统

本项研究采用多位置转台监控技术、解析调平和正交最小二乘参数估计方法，提高快速定向系统的测量精度。原理样机使用一只随机漂移为０．０２（°）／ｈ的动力调谐陀螺和一只精度为１×１０－５ｇ的石英挠性加速度计，在实验室条件下，仪器基座倾斜约１０’，１σ方位精度达到４０＂，同常规测量方法相比，系统精度提高了大约一个数量级。整个过程由微机控制，在５ｍｉｎ内完成。     

基于B-小波提高寻北仪抗基座扰动的能力

为消除静基座寻北时外部基座扰动对寻北仪精度的影响，提出采用波形反对称的三阶B-小波对寻北仪原始输出信号进行滤波处理，通过对多尺度下小波变换模极大值的分析，可以确定低频基座扰动在时域上的作用点，从而消除受污染数据对寻北精度的影响，利用实测数据进行的仿真表明，该方法能有效地提高寻北仪抗基座扰动的能力。     

惯性平台测漂方案的研究

陀螺仪的漂移是空间稳定惯性导航系统的主要误差源,对漂移模型系数的准确辨识是保证系统实现长时间、高精度自主导航的关键.给出了一种利用三轴高精度伺服转台提供多个测试位置,使惯性平台工作在相应位置下,并处于惯性稳定状态的静态6位置测漂方案.三轴转台的使用提高了多位置测量时,平台测漂位置的精确度.建立了包含陀螺仪漂移、地球自转、安装误差角等因素在内的平台漂移数学模型.对平台漂移误差参数的辨识方法进行了阶段性分析,取加速度计和欧拉角的输出作为观测量,建立了平台漂移误差模型的状态方程和输出方程.从理论上分析了影响陀螺安装误差角辨识精度的主要因素,提出了转台相对地面存在角速率条件下的辨识方案改进的思路.     

用线性加速度计测量定轴回转系统状态的理论研究

为了克服定轴回转系统状态测量方案需要传感器种类多、数据处理复杂等缺陷,研究了微型双轴线性加速度计测量系统状态的方案.通过建立单片双轴微型线性加速度计在安装角度有误差、敏感轴非严格正交情况下的测量方程,给出了利用高精度角度传感器测量数据对测量方程中参数进行辨识的方法,从而导出了由两个线性加速度计的测量数据解算系统状态的计算公式.推导过程表明,传感器的固有误差和安装误差可以用高精度角度传感器的测量数据修正,系统的状态可以由两个双轴微型线性加速度计的测量数据解算得到.与传统方法相比,该方法具有传感器种类少、成本低、实时性好的优点.     

基于四位置法旋转调制寻北仪的轴向摆动分析

四位置寻北法是寻北仪寻北方法中精度最高,系统组成最简单的寻北方法。无论转台台面倾斜与否,只需要一个陀螺即可完成寻北。但是在实际中,转台转轴肯定会有一定程度的摆动,这会使寻北精度大大降低。为了分析和解决这一问题,对转轴摆动情况下经过加速度计补偿后分别进行寻北仿真。仿真结果表明,在转轴摆动稍大的情况下,传统旋转调制寻北方法寻北误差很大,无法进行寻北;在经过加速度对摆动角进行补偿后,无论转轴摆动多么剧烈,寻北结果都没有很大波动,可以达到寻北要求。从而可以大大减小对寻北仪样机机械加工的精密程度要求,大大减小加工成本。     

克服原子重力仪测量死区方法综述

原子重力仪测量死区为两次重力信息采集之间的时间间隔,有效地克服测量死区,对增强原子重力仪的应用性能具有重要意义.在分析测量死区的成因以及对重力测量的影响的基础上,围绕克服测量死区的4种主要的方法进行研究分析,讨论了每种方法的特点和不足,结合本团队的最新研究成果对当前克服测量死区的方法进行了总结.4种方法中,混合加速度计方法虽未能彻底清除测量死区的影响,但对于原子重力仪动态测量意义重大.利用经典加速度计的测量值来克服测量死区将成为原子重力仪动态测量中最为实用的方法,既避免了对原子重力仪测量原理、测量时序、机械结构的复杂改进过程,与其他技术相比,又能够更充分利用原子重力仪的高精度特性,且可以很好地消除测量死区带来的恶劣影响,目前在国内外已经顺利开展了动态测量试验.可在混合加速度计方法的基础上进一步消除重力测量死区,提升原子重力仪动态测量性能.     

一种非匀速连续旋转寻北的新方法

连续旋转寻北方法是一种新的动态寻北方法。但是要求转台连续旋转过程中转速为匀速旋转,这对电机控制和转台机械加工提出了很高的要求。实际实现起来有一定的困难。研究了一种连续旋转寻北在非匀速旋转情况下的新的寻北方法。在非匀速旋转过程中进行采样、数据处理。仿真结果表明,该方法在转台非匀速旋转的情况下仍能达到很好的寻北精度,与匀速旋转时传统动态寻北方法精度相当,可大大降低寻北仪的加工成本。     

基于MEMS加速度计的电子倾角仪角度修正算法的实现

本文设计了一种基于MEMS加速度传感器的双轴高精度静态电子倾角仪实用修正算法,给出了电子加速度计零点修正及三轴加速度计垂直安装误差的剔除公式推导和应用方法,并利用EXCEL对三轴电子加速度计获得的数据进行补偿前后的数据对比,证明了该补偿算法可提高倾角测量精度。     

基于DSC-LS的加速度计动态模型参数辨识

加速度计动态模型参数辨识对提高振动与冲击动态测试和动态分析精度等具有重要作用.针对加速度计动态模型参数频域辨识方法中栅栏效应对参数辨识精度的影响,提出了一种基于离散频谱校正-最小二乘（DSC-LS）的加速度计动态模型参数辨识方法,该方法利用H₁估计获得零频点坐标,并将FFT+FT离散频谱校正与LS方法相结合,高精度估计出谐振点坐标,然后通过特征点坐标计算加速度计动态模型参数.实验结果表明,该方法能够有效消除栅栏效应对加速度计动态模型参数辨识的影响,具有较高的加速度计动态模型参数辨识精度和抗低频窄带噪声干扰性能.      

小波去噪技术在捷联寻北仪中的应用

为了提高捷联寻北仪在动态干扰下的精度,采用小波去噪法对寻北仪的原始输出信号进行处理.通过对多尺度下信号的小波变换系数及模极大值的跟踪,发现有用信号为平稳信号,而干扰信号的模极大值并不都随尺度的增加而减少,因此提出模极大值与软阈值相结合的方法.对随尺度增大的模极大值用其左右相邻几个非模极大值平均值替代,滤去李氏指数大于0的干扰信号;对李氏指数小于0的噪声采用软阈值法去噪.该方法可使寻北精度达到1 mrad.     

采用数据处理方法提高车载捷联式寻北仪的精度

本文采用数据处理方法来提高车载捷联式寻北仪在受到外界干扰时的寻北精度.详细分析了捷联式寻北仪的寻北原理和外界干扰产生寻北误差的原因,提出了低通滤波方法和两种类型的统计分段方法.试验数据和仿真结果表明,所提出的方法对于寻北仪抑制某些外界干扰从而提高寻北精度是非常实用和有效的.     

静电陀螺寻北仪的力学原理

静电陀螺仪是当今世界上精度最高的陀螺仪,研制静电陀螺寻北仪是为了寻求高精度的方位测量仪器。采用静电陀螺仪组成寻北仪可采用以下两种方式：力反馈方式和自由陀螺方式。前者水平方向包含两个力反馈回路,通过测量反馈回路电流得出方位角。后者陀螺自由转动数分钟,通过测量静电陀螺水平轴偏角得出方位角。该文讨论了力反馈方式和自由陀螺方式静电陀螺寻北仪力学原理,其中包括两种方式下坐标变换及获得方位角的算法推导,并得出结论。     

静电陀螺寻北仪中的磁干扰

电磁兼容性的问题尤其对采用静电陀螺作为核心元件的高精度寻北仪越来越显得重要。有关静电陀螺的文献对于静电干扰讨论较多,本文则侧重对静电陀螺寻北仪中的磁干扰进行讨论。磁干扰包括外部磁干扰和内部磁干扰,外部磁干扰可通过严格的电磁屏蔽加以排除,对于内部磁干扰本文推导了有关数学关系式,必要时可以加以补偿。     

单片机控制的光电测速仪

提出了一个用８０３１单片机和光电编码器组成的转速与转角测试方案,介绍其实现的基本原理和结构特点,给出了接口电路和软件设计方法。由于采用了单片机和光电传感器,该系统具有硬件电路简单、测量精度高、性能稳定可靠等优点,其适用于自动控制、自动检测及各种转速与方位角的测量与控制等领域。     

一种高精度相位激光测距方法的实现

在众多的测距方法中,激光测距因其良好的精确度特性而广泛应用在军事和民用领域。本文实现了一种针对合作目标的正弦调幅激光相位测距方法,使用CPLD和单片机,利用脉冲填充法提高了测距精度,以此方法设计的测距仪具有系统简单,响应速度快和精度高等特点。     

一种高精度相位激光测距方法的实现

在众多的测距方法中,激光测距因其良好的精确度特性而广泛应用在军事和民用领域.实现了一种针对合作目标的正弦调幅激光相位测距方法,使用CPLD和单片机,利用脉冲填充法提高了测距精度.此方法设计的测距仪具有系统简单、响应速度快和精度高等特点.