MEMS自动驾驶仪中的多传感器误差补偿

微机电系统(MEMS)自动驾驶仪是飞行器自动飞行控制的关键设备,解算出正确的机体信息是实现飞行器自动飞行控制的前提.该文详细分析了MEMS自动驾驶仪解算飞行器信息时存在的主要误差源,通过实验数据说明了对各种误差源进行补偿的必要性;针对不同的误差源,研究了相应的误差补偿方法,包括MEMS传感器本身误差的直接补偿和多MEMS传感器的数据融合补偿,并归纳为计算公式.对比实验结果表明: 该方法是可行的,可提高飞行器机体信息解算的精度.     

基于蒙特卡洛方法的惯性元件误差模型分析

为了减小惯性元件误差对捷联惯导系统的影响,将蒙特卡洛方法应用于惯性元件误差模型的分析,并编制了一套在RTLinux下运行的软件.利用轨迹发生器和导航程序,通过对各误差系数的选择、采用拉丁超立方和对偶变数相结合的抽样方法抽样,分析各误差项对导航精度的影响.在此基础上,提取出简化的误差模型,并对简化模型进行评定,选择符合要求的作为适用模型,从而可以利用该模型进行惯性元件的误差补偿以提高捷联惯导系统精度.惯性元件误差模型分析作为导航系统测试平台的一部分,已经应用于工程实践.     

惯性测量组件离心机标定及误差分析方法

针对传统惯性测量组件(IMU)标定方法不能根据加速度计测量量程提供足够大的信号激励,并且现有离心机标定方法未考虑IMU在离心机上的安装位置偏差的问题,提出了一种基于离心机的IMU标定及误差分析方法. 将IMU按照6个基准位置安装于离心机上,通过离心机在水平面内旋转,为IMU提供角速度激励和加速度激励. 通过对IMU的输出进行旋转积分,可以消除地球自转以及离心机不水平带来的谐波影响,获得IMU的输出方程. 在不考虑IMU在离心机上安装的位置偏差角的情况下,采用线性最小二乘法求解;在考虑IMU偏差角的情况下,采用牛顿法求解,可以标定出IMU的标度因数、安装误差、零偏、IMU偏差角等共计27个误差系数. 建立了标定方案中的离心机控制模型和误差传播模型,并对模型进行了仿真验证. 仿真试验表明,该标定方法步骤简单,输入激励可调,标定结果误差可控.      

基于SVD/小波的MEMS陀螺误差分析及降噪处理

陀螺仪作为导航系统的核心传感器,其输出信号的精度对导航结果有着重要的影响。针对微机电系统(micro electro mechanical system,MEMS)陀螺成本低、应用广泛但精度低、噪声大的使用现状,选取小波分析方法对MEMS陀螺信号进行误差分析,针对误差分析结果提出了一种小波分析结合奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的降噪方法以剔除微弱噪声信号。针对小波分析存在的小波分解层数和小波系数难以选取的问题,提出一种自适应选取小波分解层数和变换小波系数的改进小波算法;通过引入SVD以改进小波变换检测微弱信号中噪声的劣势问题,设计双轴电动转台的静、动态试验,静态试验进行信号的误差分析,动态试验验证改进算法的精度,得出改进算法比之传统小波算法降噪性能提升的结论。     

微机械（MEMS）与微细加工技术

首先对微机械(MEMS)的分类及其特点作了简明的阐述，在此基础上，着重评介了近年来该领域各种微细加工方法及其能够达到的加工尺度与水平。指出当前微细加工技术仍然在以使用物理和化学能量的特种加工为主，并呈现加工材料扩大化、产品机构复杂和加工手段复合化的发展态势。     

微机械(MEMS)与微细加工技术

首先对微机械(MEMS)的分类及其特点作了简明的阐述,在此基础上,着重评介了近年来该领域各种微细加工方法及其能够达到的加工尺度与水平.指出当前微细加工技术仍然在以使用物理和化学能量的特种加工为主,并呈现加工材料扩大化、产品机构复杂和加工手段复合化的发展态势.     

一种基于MEMS惯性传感器室内行人航位推算算法

在室内行人定位中,行人航位推算 (Pedestrian Dead Reckoning, PDR)由于不需要外部辅助信息,而被广泛应用。针对传统室内PDR存在步长局限性等问题,提出了一种基于微机械电子系统(Micro Electro Mechanical System, MEMS)传感器的行人航位自适应拟合推算算法。该算法选用六位置法和卡尔曼滤波器(Kalman Filter, KF)作为对加速度计和陀螺仪原始数据误差处理方案。通过过零检测和步态短时不变性计算脚的运动状态,并结合加速度自适应拟合行进距离,最后利用位置推算解算行人的运动轨迹。仿真结果表明,该算法在95 m运动距离内,最大误差不超1.5 m,具有良好精确性和灵活性,适用于实际的室内行人定位。     

流程工业软测量软件集成数据整合平台的开发

针对流程工业生产过程中多种异构数据库之间存在不能有效共享和不一致性的缺陷,利用通用的接口技术将多种异构数据库的数据进行了整合.同时将软测量软件嵌入数据整合系统,可以借助经过整合的历史生产数据,对难以直接测量的化验分析数据进行在线实时的软测量,测量结果同步存储于数据库中,形成了一个功能较为完善的数据整合平台.研究成果已成功应用于某大型石化企业,平台的可靠性、稳定性和软测量结果的准确性达到了工业应用的要求,表明了这项研究的价值和应用前景.     

无网格法计算误差分析

探讨了无网格法中形函数的性态及对计算结果的影响 ,讨论了无网格法产生误差的原因 .主要分析了无网格伽辽金法 (EFGM )节点不良分布以及采用一般高次多项式基构造形函数时 ,致使形函数中矩阵A(X)病态 ,从而导致全局数值解振荡的原因 .就不同的基函数对插值函数及无网格法的计算精度的影响作了分析比较 ,得出了基函数的选取标准 ,算例说明使用三次基函数计算精度最高 .     

三角形域上边界型积分公式的误差估计

本文对三角形域上边界型近似积分公式首次给出精确的误差渐近估计,并由此建立相应的Romberg型外推公式.同时,讨论了若干数值应用,包括提出一种新的求解Volterra型积分微分方程初值问题的数值方法.     

基于异质传感器航迹融合算法的稳定性分析

给出了基于异质传感器的动态状态矢量融合算法，针对两个采用二维理想线性卡耳曼滤波器的异质传感器，对融合的互协方差矩阵的稳定性进行了分析，揭示了数据融合的本质。     

基于运动连接的机构尺寸误差分析

介绍机构运动分析与误差分析的向量环路线性规划法,分析运用运动分析灵敏度进行误差分析的可能性,提出在机构误差分析模型中用基本运动连接元素(运动副)对尺寸误差进行等价替换,使误差分析向量环路线性规划法在ADAMS中实现.分析仿真过程中在误差等价替换运动连接中引入虚拟速度并逐一进行单步仿真,从而提取误差灵敏度.结果表明,误差分析的等价运动连接替换法实现了计算机辅助分析,解决了向量环路分析计算量繁琐的弊端,使机构误差分析简易可靠.     

MEMS新型光纤加速度传感器设计

由于微机械系统的广泛应用,微加速度传感器的设计日趋多元化,现给出一种光强调制型麦克尔逊微光纤加速度传感器,阐述了该种干涉型光纤加速度计的结构设计及工作原理,仅使用光纤进行传输,有效地避免了光纤各类形变造成的影响.     

路面车辙多路传感器检测误差分析

为评价车辙检测误差，分析了多路传感器车辙检测原理，通过研究车辙的统计分布，应用双余弦车辙数学模型计算分析，得出了传感器横向布置数目与车辙检测最大误差的关系。结果表明：当横向布置传感器数目较小时，车辙误差主要由采样点有限引起的不重合误差决定；当传感器数目较大时，车辙误差主要由位移传感器的测量准确度决定；随着传感器数目的增加，车辙测量最大误差在传感器数目小于21时减小较快，在传感器数目大于33时衰减缓慢。     

半导体开关与RF MEMS开关性能分析与比较

为找出影响微波开关性能的参数及其开关的发展方向,从物理机理上分析和比较了．半导体开关和RFMEMS（射频微电机械）开关的性能。提出了微波串联开关的理想模型,定义了开关的品质因数,应用器件物理理论和电容公式推出了半导体开关和MEMS开关的品质因数表达式,分析出影响开关性能的参数,提出改善的方法。通过相关权威测试的品质因数得出：RFMEMS开关比半导体开关具有更优的性能,与理论分析相一致。通过开关的性能比较,明确RFMEMS开关可广泛地应用到射频微波电路中,有好发展前景。     

一种新型的光纤应变传感系统

设计了一种新型的频分复用F－P腔光纤应变传感系统。采用白光光源,运用光干涉的原理,测量由于负载而引起的微应变,该种传感器可实现复用。     

PPP协议在FreeBSD中的实现分析

FreeBSD是一个开放源码的、完全32位的操作系统，它提供了PPP对等网络服务功能．介绍了FreeBSD操作系统及PPP协议的概念，分析了PPP的协议规范及该协议在FeeeBSD的实现．     

非整周期采样下电功率测量的误差分析

利用基于相关原理的智能仪器测量周期信号的各种电参数时,由于硬件条件的限制,非整周期采样所致误差无法被完全消除。为了减小该误差,提出一种定量修正方法,以实现电功率的精密测量。该方法以含谐波的电气信号功率测量为例,从时域平均功率定义出发,采用正弦函数的一阶T ay lor展开,推导出因非整周期采样造成的测量误差的解析表达式和相应的修正公式。实验结果表明:恰当地选择采样频率和采样周期数以减小信号周期偏差,且控制初始采样时刻,使电压和电流初始采样值的乘积接近于所测电功率的大小,这些均可在很大程度上降低测量误差。     

一种新型声表面波温度传感器的研究

利用声表面波技术（ｓｕｒｆａｃｅａｃｏｕｓｔｉｃｗａｖｅ，ＳＡＷ）研究传感器，能使传感器无源且易于实现遥测，从而可以使其应用于某些普通传感器无法应用的特殊场合。研究设计了一种ＳＡＷ无源温度传感器以及相应的遥测系统，指出了其中的几项关键技术，计算了该传感器的灵敏度。实验证实，这种温度传感器及其系统是完全可行的。它不仅具有灵敏度高、测温范围广等特点，而且由于传感器的无源和遥测，可望用于转子温度测量等特殊场合。     

超精密气浮工件台误差建模

为了研究多种作用因素在高加速、大行程条件下对超精密微动台静态精度的影响,利用刚体运动学,通过综合工件台中的线性位置误差与角位置误差,建立了超精密气浮工件台的静态误差解析模型。利用该模型,结合有限元等方法定量分析了超精密气浮工件台中加速度、制造误差、结构柔性及气浮轴承刚度等普遍存在的误差因素同时作用时对系统最终精度的影响。通过分析,证明在高加速、大行程条件下,气浮轴承的角刚度不足是造成静态误差的主要因素。