磁罗盘的误差分析及补偿

在民用及军事领域,磁罗盘已被广泛地应用,而磁罗盘的误差补偿则是其研究中的一个关键技术。磁罗盘的误差及补偿技术是以分析磁罗盘误差为基础,根据磁罗盘的工作原理,从磁干扰和仪表误差等影响磁罗盘精度各因素出发,以对磁罗盘影响最大同时最难控制的磁罗差为主要分析对象,研究并提出了具有针对性的磁罗盘误差分析及补偿方法。目的是使目前广泛使用的磁罗盘的误差降低减少到最小值,提高磁罗盘的精确度,并且进一步提高磁罗盘的使用率及应用范围。本文从磁罗盘的测量基本结构和工作原理出发,通过数据建模以及参数设置,分析影响磁罗盘测量精度的因素,对于磁罗盘测量误差的补偿办法进行了研究。     

基于矢量平均的相控阵天线校准方法

提出了一种适合于工程应用的新的相控天线校准算法——矢量平均法,通过一个8单元的线阵验证了该校准方法的正确性,并给出了该校准方法与常规FFT校准方法的实验结果对比情况.结果表明,在大动态下该方法具有更高的校准精度.     

一种实用的快速摄像机校准方法

该文对二维摄像机校准问题进行了探讨,在已有的摄像机校准数学模型基础上,提出了一种简化的适用于二维摄像机校准问题的数学模型,并结合特定的校准物体,设计并实现了一个实用的摄像机校准系统。实际应用表明提出的方法是有效的。     

用于磁罗盘罗差校正的基于Sampson距离的椭圆拟合法

磁罗盘被广泛应用于民用和军事领域进行导航。磁罗盘使用过程中易受环境干扰磁场影响,使输出的航向精度降低。为保证磁罗盘正常工作,必须在应用环境中对磁罗盘进行罗差校正,这也是提高磁罗盘航向输出精度的关键方法。该文通过分析应用环境中干扰磁场对磁罗盘输出的影响,基于椭圆假设,采用基于Sampson距离的椭圆拟合算法对磁罗盘原始测量值进行拟合。基于拟合结果对磁罗盘原始测量值进行校正,从而实现对环境干扰磁场的补偿以提高磁罗盘航向输出精度。采用该方法对KVH公司制造的C100二维磁罗盘进行多位置转台实验,校正后磁罗盘输出航向误差均值由1.51°减小到0.25°,验证了该方法的有效性和实用性。     

可直接在猪血清中准确检测猪瘟病毒E2抗体的免校准便携式磁弹性装置

【目的】设备制造之间的误差校准已成为各种检测方法实际应用的难题。【方法】提出一种便携式磁弹性(ME)生物检测装置，用于实现免校准检测猪瘟病毒E2抗体(anti-CSFV E2),基于磁致伸缩效应，通过监测anti-CSFV E2引起的共振频率偏移反应待测物浓度。该装置由两部分组成，分别为磁弹性试纸和智能磁弹性共振频率检测仪，试纸体积非常小，外形尺寸约为ELISA试剂盒大小的1/20.使用ELISA试剂盒作为对照，通过检测相同浓度的猪血清样本来验证便携式ME装置的准确性。【结果】ELISA试剂盒与免校准便携式ME装置的检测结果匹配良好，准确率为98%.采用便携式ME装置对不同浓度的anti-CSFV E2进行检测，实验结果表明灵敏度为7.20 Hz/(μg/mL),线性范围为0.1μg/mL～100μg/mL,该装置无需校准即可快速、准确地检测anti-CSFV E2,具有良好的特异性和稳定性。【结论】免校准便携式ME装置为猪瘟诊断和抗猪瘟疫苗接种效果的监测提供了一种有效方法。     

便携式制动性能测试仪动态校准装置的研制

为了改进便携式制动性能测试仪的校准方法,本文在介绍了便携式制动性能测试仪的组成、使用方法与工作原理的基础上,提出了一种便携式制动性能测试仪的动态校准的新方法,并据此研制了便携式制动性能测试仪动态校准装置.通过对校准装置主要误差来源的分析,提出了减少误差的改进方法.测试结果证明了该校准方法与校准装置是可行的.     

测试电容传声器声压灵敏度校准方法的研究

通过对测试电容传声器声压灵敏度耦合腔比较法校准和静电激发器法校准的深入研究，提出了简单、快速地进行测试电容传声器声压灵敏度校准的有效方法，由校准总不确定度的分析可知，这些方法能满足许多实际应用的需要。     

磁干扰误差补偿算法在舰船及水下航向测量技术中的应用

分析了舰船中电子罗盘所受磁干扰的主要类型,结合转台标定实验,探讨了不同类型磁干扰对电子罗盘地磁场强度分量的影响,利用曲线拟合方法实施地磁场强度误差补偿,解决了恒定磁干扰环境中航向姿态误差较大的问题.静态和动态实验结果表明:磁误差补偿算法可以基本消除恒定磁干扰情况下电子罗盘的地磁场强度测量误差,并得到稳定、可靠的航向姿态精度;补偿后的航向精度为2.00°.     

一种柔性环境试验设备现场校准方案

针对传统的环境试验设备校准方案在应用上的不足，提出一种柔性的、普遍适用于各种环境试验设备的现场校准方案。文中首先通过系统需求分析，给出系统的硬件和软件设计方案，然后就柔性校准这个核心问题做进一步地分析和阐述。通过实际测试，说明提出的设计方案具有显著的应用价值和推广意义。     

智能制造系统中立体神经视觉的校准

提出一种利用神经网络校准立体视觉系统的方法。该方法充分利用神经网络的学习、记忆功能 ,采用样本进行训练后 ,神经网络能学习到立体视觉系统中的非线性关系和摄像机的内外方位元素 ,并且保存起来。该方法克服了传统校准方法计算复杂、计算量大的缺点。通过实际应用 ,获得了很好的效果     

车载卫星通信站中电子罗盘的应用和研究

为实现自动快速对星需求,电子罗盘已成为车载天线伺服系统的重要组成部分。但受到安装位置和地域环境磁场的影响,电子罗盘的测量数据会发生某种偏差,从而造成对星目标计算误差,在一定程度上制约了天线快速对星性能。文章以Honeywell公司生产的HMR3000为例,对电子罗盘定向应用进行深入研究,并给出主要标定方法的实现过程。该文对于电子罗盘在工程应用实践有着重要的参考价值。     

Robins have a magnetic compass in both eyes

Arising from W. Wiltschko et al. 419, 467-470 (2002); Wiltschko et al. replyThe magnetic compass of migratory birds is embedded in the visual system and it has been reported by Wiltschko et al. that European Robins, Erithacus rubecula, cannot show magnetic compass orientation using their left eye only. This has led to the notion that the magnetic compass should be located only in the right eye of birds. However, a complete right lateralization of the magnetic compass would be very surprising, and functional neuroanatomical data have questioned this notion. Here we show that the results of Wiltschko et al. could not be independently confirmed using double-blind protocols. European Robins can perform magnetic compass orientation with both eyes open, with the left eye open only, and with the right eye open only. No clear lateralization is observed.     

空中照相法校正飞机无线电罗差

空中照相法校正飞机无线电罗差不存在场地影响 ,但在实施过程中 ,又引入了一些其它影响测量精度的因素。分析了各种可能引起测量误差的原因及其计算方法 ,通过数据处理 ,使误差得到了控制 ,改善了精度 ,为“空中照相法”的实用奠定了基础。     

数字磁罗经自差自动校正方法

为适应当前船舶智能化和数字化发展的需求,提出一种具有较高准确度且实际可行的罗经自差自动校正方法.该方法无需人工干预,自动完成罗经自差校正,并在显示器上直接显示船舶磁航向或者船舶真航向.该自差校正方法节省了船舶校正自差的时间,简化了校正过程,其校正精度可满足船舶航行安全的要求.     

略谈磁性指向器的形制

司南是最早的磁性指向器.北宋时期,磁化技术的突破,导致磁性指向器的形制有了新的演变,其中,用针指向是磁性指向器形制最重要的改进.指南针的出现,极大提高了磁性指向器的指向精度,加快了磁偏现象的发现.之后,指南针的形制仍不断被改进,指南鱼发展成水罗盘,用以指向的木刻鱼被穿上小木条的磁针取代,"指南鱼"的形制消失;指南龟发展成枢轴支承式,成了旱罗盘.本文对磁性指向器的发明和演进过程稍作梳理,希望对帮助广大读者了解这一问题能够有所裨益.     

一种船用罗经的设计探讨

本文分析二种指向仪器──磁罗经和陀螺罗经存在的问题和不足。根据磁罗经的指北原理、陀螺罗经高性能的特点和磁感器敏感磁束的特性，提出一种新型指向仪器的设想，并对新型罗经的各种问题进行初步的探讨和研究。     

一种数字磁航向系统的设计及罗差校正新方法

设计并研制了一种高精度的数字磁航向系统。根据飞机罗差的性质和罗差方程，提出了一种校正该系统罗差及校验该系统磁感应传感器工具误差的新方法。实验结果表明：该系统精度较高、工作可靠、结构筒单；罗差补偿极为方便；适合用于有交联的机载定向系统。     

基于光散射法和电荷感应法融合的粉尘浓度检测技术

为了减小粉尘浓度在线检测误差,分析光散射法和电荷感应法的基本原理,揭示两种方法的局限性;将光散射子单元和电荷感应子单元的结构和数据融合,研制并联自动切换的融合单元,提出一种粉尘浓度融合检测算法.实验发现:融合单元的检测误差≤11.3%,比光散射子单元小3.6%,比电荷感应子单元小3.5%;融合单元的平均标定分辨率为112.8,是光散射子单元的1.27倍,是电荷感应子单元的4.68倍;融合单元的标定线性度最好.表明融合技术克服了光散射法和电荷感应法的局限性,进一步减小了检测误差和提高了标定分辨率、线性度.     

关于利用偏振材料导航的探究

大气散射光具有偏振性质,研究空间各方向大气散射光的偏振排布等性质,利用偏振材料进行多方位数据探测,结合计算机图像数据分析,可以计算出以观测点为坐标原点的东南西北方位坐标。当白昼时,即便因天气原因太阳不可见,也可以由此判断方位。相比于指南针,该方法的优势之一就是在判断方向时,它不会受周围磁场的干扰。     

一种非接触式结构面产状测量技术原理和数学处理方法

针对传统机械式罗盘接触式测量的应用缺陷,基于激光或红外测距仪测距功能,提出了一种非接触式结构面产状测量方法,阐述了其测量技术原理和数学处理方法,提供了非接触式电子罗盘开发设想.以测距仪安置点为原点,以磁北方向为x轴正方向,建立右手空间笛卡尔直角坐标系;旋转测距仪使测量光束射至待测结构面的3个非共线点,分别记录每支测量光束的垂直旋转角、水平旋转角及测量距离;利用空间向量和几何投影关系定量描述待测结构面倾斜状态,计算出结构面的倾角、倾向和走向.新技术可以实现远距离或难以接触的结构面产状测量,可以有效避免矿物磁性对测量产生的误差,有力地推动了结构面产状测量技术向自动化、数字化方向发展.