测量船基于标校经纬仪的雷达光轴动态标定方法研究

文章通过对航天测量船舰载雷达标定原理分析,推导出基于标校经纬仪的雷达光轴标定计算公式,并提出动态条件下舰载雷达光轴标定的新方法。应用结果表明：该方法具有较高的可信度,能够解决动态情况下舰载雷达光轴无法标定的技术难题,极大的提高舰载雷达测量精度,具有一定的实际应用价值。     

经纬仪航向误差辅助判读技术在交会对接任务中的应用研究

交会对接海上测控任务时间长,测量船航向数据精度要求高,对作为测量船航向精度基准的标校经纬仪系统受天气的影响大、在海上风云变幻情况下,标校经纬仪测量电视经常出现无法正常获取航向误差数据的情况。针对上述问题,提出了两种新型航向误差辅助判读方法,为测量船高质量完成交会对接任务提供了有力保障。     

基于S变换的浮标式高频地波雷达相位补偿算法

针对浮标式高频地波雷达系统,分析了雷达平台晃动对回波信号相位的影响,并且提出一种基于S变换的相位补偿方法。该方法利用信号窄带分量中能量最大者作为相位补偿的标校信号,采用S变换的时频分析方法对雷达信号的瞬时频率以及相位进行估计,实现对回波信号相位补偿。仿真结果显示一阶海洋回波谱得到了很好的锐化,与相位污染前的多普勒频谱相近,从而验证了方法的有效性。     

组网雷达快速标校优化航路规划方法

针对现有雷达动态标校方法无法实现一条航路完成组网雷达快速高精度标校问题，提出了一种基于斜距极差的组网雷达快速标校优化航路规划方法。该方法通过计算各雷达对航路斜距极差，设计一条以总斜距极差最大准则与规避各雷达近空盲区为双判据的标校优化航路，实现组网后多站同时标校。对系统误差建模，通过对系统误差估计算法分析，得到了影响系统误差估计的主要因素为斜距极差的结论，并基于此提出了该优化航路规划方法。仿真实验结果表明，基于优化航路得到的误差参数估计精度明显优于对比航路，对斜距偏差和斜距误差增益的估计偏差百分比分别为2.7%和5%，验证了所提方法的有效性和优越性。     

基于单通道单脉冲跟踪接收机的快速校相技术

航天测控系统中目前普遍采用双通道跟踪体制的多功能跟踪基带进行快速校相,但在遥感卫星接收系统中单通道跟踪接收机应用普遍,动态快速校相技术应用尚未得到广泛应用,本文根据单通道单脉冲跟踪接收机的校相基本原理,提出了单通道单脉冲跟踪接收机快速校相方法,并对传统的快速校相方法进行了改进,有效提高了快速校相精度和遥感接收设备自动化标校水平。     

大误差条件下空中平台光电载荷系统误差标校

针对传统的空中平台光电载荷系统误差标校方法在实际大误差的测量条件下无法对系统误差进行准确标校的问题,根据实际应用的特点提出系统误差标校方法,将误差量进行分组,制定并利用了具有较强抗干扰能力的模糊评价法则与偏差统计法对分组后的误差量分别进行识别,对系统误差进行了标校.实际飞行试验证明提出的系统误差标校方法适合工程实践中大误差条件下的数据处理.     

线性时滞系统稳定的充分必要条件

运用复变函数理论,将特征方程转化为幅值条件和相位条件,通过分析得到幅值与相位之间的单调特性。将系统的稳定条件对应右半复平面特征方程无解,获得了单时滞系统稳定的充分必要条件。其结论与相关参考文献比较,稳定性条件与时滞之间的关系是显式的,不需要试算。文末给出的数值实例说明了结果的简洁性与有效性。     

倒立摆的输出反馈控制

倒立摆是不稳定的非最小相位系统,其H∞输出反馈缺乏鲁棒性。用带宽设计的观点分析了不稳定非最小相位对象的控制难点,指出非最小相位的控制要求系统的带宽要窄,而不稳定对象的控制则要求带宽要宽。提出用一个宽带宽的回路对不稳定动态部分进行镇定,再对只具有非最小相位的回路设计一个窄带宽的控制器。通过仿真表明,这样的设计具有良好的鲁棒性。     

一种非最小相位系统的非线性控制器设计方法

为解决非线性系统状态反馈线性化过程中出现的非最小相位问题,设计了一种非线性控制器实现对非最小相位环节的有效控制;通过微分同胚映射将原非线性系统变换为线性化标准型形式,此标准型由线性子系统描述的外部动态和由非线性子系统描述的内部动态(即零动态)构成;基于极点配置和李雅普诺夫稳定性理论,给出了一种零动态不稳定系统(即非最小相位系统)非线性控制器设计方法。数值算例仿真结果表明,该方法所设计的控制器既能确保外部动态满足性能要求同时也能保证零动态稳定。     

GRACE加速仪资料定标研究

该文给出了GRACE卫星星载加速仪资料的一种快速校标方法,以单天GRACE卫星快速轨道直接校标加速仪的结果为基础,联合多个单天法方程进行二次校标,其中多天只解算1组共同的尺度因子,而线性偏差每个单天解算1组,以求消弱尺度因子和线性偏差的相关性,得到更加稳定的结果.同时还利用GRACE的A/B双星共轨的特点,进行了两星阻力测量资料之间的对比验证,证实了结果的有效性.     

具有不确定参数的温度传感器的动态相对校准(英文)

存在动态偏差情况下的传感器校准,与多个传感器的相对校准类似.实现相对校准对许多控制问题都很重要,比如需要产生精确温度梯度的问题、保持均匀与稳定温度场的问题.本文以温度传感器为例,对静态(稳态)校准与动态校准从理论和实验两个角度进行了对比.动态校准的一个优势是其适用于任何测量数据,但其需要建立一个测量仪器的动态模型.尽管本文只研究了一个由三个传感器构成的简单设备,但其结果也适用于更复杂的情况.这正是因为动态校准的另一个显著优势,即其能在任何设备上进行校准,校准的一个前提是所用的动态模型与传感器具有相同的阶次.本文证明了可辨识性(可校准性)条件,并通过以迭代方式求解一个非线性加权最小二乘问题,实现了校准.对解的收敛性、一致性和渐近效率,不但给予了理论证明,且通过蒙特卡罗模拟实验进行了验证.     

激光视觉机器人焊接中同时标定摄像机和手眼关系的方法

摄像机和机器人手眼标定是视觉机器人应用中的重要组成部分。针对激光视觉机器人焊接,根据机器人手眼矩阵和机器人末端对基坐标系的位姿矩阵的特定关系,提出了一种同时标定摄像机和机器人手眼的方法。用所设计的标定物对此方法进行标定试验,由非线性最小二乘优化法求解待标定的参数。从焊缝上取20个样点,利用标定结果恢复其三维空间坐标,并与实际三维坐标对比,平均误差为0.12mm,满足焊缝跟踪要求。     

电动助力转向系统优化标定方法研究

针对现有的电动助力转向系统(EPS)标定参数复杂、标定周期长、标定效果不理想问题,提出了一种EPS系统控制参数的优化标定方法。建立了EPS系统和二自由度整车数学模型;提出EPS系统性能评价指标,研究EPS系统控制参数与所提性能指标之间的关系曲线,并提出以转向稳定性为约束条件,以路感频域能量平均值最大和助力特性动态误差总方差最小为优化目标的控制参数优化标定模型。试验表明这种优化标定方法可以使EPS系统性能得到提高,有效指导标定人员进行参数标定,缩短EPS系统的研发周期。     

人眼对标定界面的注视效果研究

通过眼动跟踪实现精确瞄准注视目标,将成为无人武器的重要操控方式.标定是眼动跟踪的重要环节,受人眼观察及眼动生理特性影响,不同的标定界面会使人眼产生不同的注视效果.通过改变标定界面的背景及标定点的颜色、形状、大小等要素,采用最小二乘回归的方法建立视线估计映射模型进行标定,进行5×5均匀分布25点注视测试,对比分析设计的27组标定界面的注视准确度和精密度,选出最佳标定界面,以此研究人眼对标定界面的注视效果.实验结果表明:27组标定界面中1号界面的注视准确度最好（0.69°±0.43°）,24号界面的注视精密度最好（0.27°±0.083°）;以注视准确度为主、兼顾精密度的准则,1号标定界面为最佳标定界面.      

广州新一代双偏振天气雷达的性能测量和分析

随着我国双偏振雷达的布网以及投入业务运行的数量增多,对双偏振雷达的稳定性要求也越来越高,因此对双偏振雷达进行业务评估,可为未来我国双偏振雷达的实时业务化标定以及双偏振雷达的升级提供参考。本研究从广州新一代双偏振天气雷达(以下简称广州雷达)的机内标定长期稳定性、全链路标定一致性、接收链路一致性以及旋转关节对接收链路一致性4个方面开展评估。测量和分析结果表明,广州雷达接收通道标定的差分相移值、机内峰值功率波动和相位噪声范围偶有超标情况,其余参数均达到性能指标要求。根据连续大半年的运行监测来看,广州雷达整体运行比较稳定,尤其是最关键的机内双通道差分反射率一致性较好。整个接收链路两个通道的差异波动较小,状态比较稳定,满足国内双偏振雷达指标要求。此外,双偏振的相位噪声和接收机动态性能较单偏振都提高不少。     

追踪事件微博报道:一种流的动态话题模型

为了解决微博中存在的话题漂移和大量噪声问题,提出了基于动态话题模型和微博信息熵相结合的流的动态话题模型。首先利用动态话题模型在整个追踪过程,从正反两个方面增强对追踪话题的描述,进一步克服了话题漂移问题。但由于微博中存在大量中间类微博,所以定义并使用微博信息熵来衡量一条微博对于话题报道的重要性,并将其扩展到动态话题模型中,用于区分新闻类和中间类微博。在超过17万用户的1 200万条微博上进行了话题追踪,实验结果表明,本文算法较之传统的动态话题模型更有效,追踪结果包含更少噪声。     

一种新的动态口令认证机制

为解决时间同步式和事件式的缺点,提出一种新的动态口令认证机制,它产生的口令与时间无关,只与登录的次数相关,故每次登录时的口令都不相同。它的核心是带输出的自动机,在客户端和服务器运行相同的自动机,且登录次数同步变化,故两端口令可以保持一致。在分析口令独立性的基础上,证明自动机产生的口令符合动态口令的条件。系统有两种工作模式,同步时的登录模式和失步时的校准模式。在校准模式下,只需经过两次握手,客户端和服务器就可以恢复同步。校准操作很容易,用户在客户端可以独立操作完成,不需要管理员干预。     

基于图像分析的目标位置和方向测量

对相位敏感的视觉测量技术是一种基于图像相位分析的新方法,可用于目标的精确对准,是精密加工的关键技术之一.在相位敏感的视觉测量技术基础上,提出了基于傅里叶变换的相位梯度算法,分析了空间相位梯度与目标角度和位置关系,通过计算机模拟实验,验证了该方法在有噪声干扰的情况下,可以有效的降低噪声对测量的影响,该方法在高精度测量和校准中有着实际应用价值.     

多片空间后交法实现Hasselblad相机检校

为了解决近景摄影测量中相机在不同调焦距下检校的问题,采用多片空间后方交会方法对Hasselblad 555 ELD数码相机实施检校。检校结果表明,多片空间后方交会相比于单片空间后方交会,其检校结果较为稳定,且检校参数的可靠性可经由多片空间前方交会方法进一步验。该检校方法是一种较为可靠的相机检校方法,可用于近景摄影机的检校。     

Magnetometer calibration algorithm based on ellipsoid constraint

Calibration of magnetometer is an essential part to obtain high measurement precision.However,the existing calibration methods are basically the calibration of all attitudes,which means tough work when the magnetometer is applied in strapdown inertial navigation system(SINS).So a quick,easy and effective calibration algorithm is developed based on the ellipsoid constraint to calibrate magnetometers.In this paper,the measuring principle and error characteristic of the magnetometer are analysed to study its magnetic interference.During the process,a magnetometer calibration model is set up to convert the calibration to ellipsoid fitting based on the characteristic of hard magnetic interference and soft magnetic interference.Then the algorithm is tested by mimic experiment.The result shows that measurement precision is improved after the calibration,and then the magnetometer is installed in a control cabin of an underwater robot which is designed and developed by us,and actual magnetometer calibration experiments are conducted to further verify the validity of the algorithm.