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。     

一种电子罗盘的电路设计

利用磁阻传感器和加速度传感器设计了测定姿态角的电子罗盘,给出了电子罗盘的硬件设计和软件流程,电路具体准确.根据其构成的主要器件,分析了影响电子罗盘测量精度的误差来源,并采用基于最小二乘法位置罗差补偿法做了校正.     

基于磁阻传感器的带倾斜补偿的电子罗盘的研制

研制了一种采用磁阻传感器和三轴加速度传感器的具有倾斜补偿功能的电子罗盘. 介绍了电子罗盘的测量原理、系统设计和软件流程,并对电子罗盘的误差进行了分析. 该系统性价比高,可用于普通导航领域.     

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°.     

电子罗盘在非开挖地下管线三维探测中的应用

提出一种非开挖地下管线探测的新方法,即利用高精度的电子罗盘测得地下管线的等距离离散点的空间方位角度信息,通过曲线重建算法重建出地下管线的空间位置形状.电子罗盘是由三轴磁阻传感器、两轴倾角传感器和MCU构成,为了提高电子罗盘的测量精度,必须对其进行环境干扰补偿和罗盘处于非水平状态时的倾斜补偿.该文详细阐述了环境磁场干扰补偿原理和倾斜补偿原理,对系统的误差分别进行了理论分析计算和试验验证,并给出了试验数据和结论.     

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。     

论磁罗盘校准方法的改进

着重阐述校准罗盘安装误差和半圆罗差的原理与改进前后的校准方法及其效果。     

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。     

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。     

安徽万安罗经的审美特色及艺术文化价值浅析

罗盘,也叫罗经,在中国古代,除了曾用于航海和测量平面外,多为堪舆家(风水先生)作为占卜阴宅(坟地),选择阳宅(房屋)之用。随着现代大规模机器生产的盛行,传统手工艺制品面临考验,而在安徽省休宁县万安镇,生产的手工罗盘却成为沧海遗珠,被奉为罗盘正宗,人称万安罗盘为"徽罗"。通过实地调查,文献资料搜索以及对万安罗盘传承人的采访,浅析万安罗盘的审美特色以及艺术文化特色。     

微型惯性测量组合标定技术

对微型惯性测量组合 (MIMU)的系统标定技术进行了研究 ,利用加速度计的静态输出 ,得出了初始安装角误差、零位偏差及标度因子的计算方法 ,详细介绍了各参数的测量原理及计算公式。从实际应用的角度出发 ,对加速度计零偏的实时计算方法、基座初始水平偏差的影响及横向灵敏度的影响进行了分析 ,得出了相应的数学模型及修正算法。在此基础上进行了一定距离姿态及位置测量试验 ,给出了试验结果。试验结果表明 ,位置测量精度可提高到 1～ 2 cm ;初始位置实时标定可得到与单独标定及预调整近似的结果     

序列运算离散化过程中的误差成因及补偿

为了减少序列离散化过程导致的误差,提出几种概率补偿的方法。由误差的成因入手,分析了离散化过程的误差机理,将利用随机变量的概率分布函数离散化后所得序列,分别以修正公式、平均补偿法及比例补偿法进行补偿,推导出各种误差补偿方法下序列期望值及方差的误差估计公式。结果表明:经误差补偿后,算例中序列期望值误差下降为原误差的8%以下,而方差误差至少可降为原误差的91%。     

序列运算离散化过程中的误差成因及补偿

为了减少序列离散化过程导致的误差,提出几种概率补偿的方法。由误差的成因入手,分析了离散化过程的误差机理,将利用随机变量的概率分布函数离散化后所得序列,分别以修正公式、平均补偿法及比例补偿法进行补偿,推导出各种误差补偿方法下序列期望值及方差的误差估计公式。结果表明:经误差补偿后,算例中序列期望值误差下降为原误差的8%以下,而方差误差至少可降为原误差的91%。     

大齿轮齿形测量中补偿安装偏心的理论分析

针对大齿轮齿形测量时安装偏心不易消除的特点,采用误差补偿的原理消除安装偏心产生的测量误差.分析了安装偏心与齿轮传动时啮合线增量的关系,提出了实时和非实时的误差补偿方法.实时误差补偿的核心思想是坐标变换,结合齿形的各种测量方法,给出补偿安装偏心产生的测量误差的数学模型;非实时误差补偿是在测量结束后利用计算机辅助计算补偿安装偏心产生的测量误差,推导了啮合线增量法和微分法的数学模型.实际测量时,可根据实际情况选择合适的补偿方法.     

面向轮廓精度控制的误差补偿方法

在分析了常用几种误差补偿方法的基础上,指出基于轮廓度误差的误差补偿方法的不足.从轮廓精度与位姿误差无关的特性出发,提出了一种直接面向轮廓精度控制的误差补偿方法--几何自适应误差补偿,论述了该方法的两个组成部分--轮廓匹配和误差预估,推导出效率很高的轮廓匹配公式.仿真结果表明:所提方法可以减小轮廓误差,提高轮廓精度,并能实现高精度轨迹控制.     

工业机器人绝对定位误差补偿技术研究进展

 针对航空制造业中工业机器人存在实际位姿与理论位姿偏差的问题,分析了工业机器人绝对定位误差来源,解析其对飞机零部件连接性能产生的影响,在工业机器人绝对定位误差补偿原理和主要步骤分析基础上,阐述运动学建模、位姿测量、运动学参数误差辨识以及误差补偿等关键步骤对工业机器人绝对定位误差补偿的作用及重要性,对比分析了国内外学者在该步骤中涉及的主流算法和技术,归纳总结各步骤中存在的问题和可能的解决方案,探讨了工业机器人离线与在线误差补偿技术中的不足之处,指出工业机器人绝对定位误差补偿技术的发展趋势。     

机载合成孔径雷达运动补偿分析及实现

根据机载合成孔径雷达(SAR)运动补偿的特点，分析影响基于惯性导航系统运动补偿效果的主要因素，论述并实现相位梯度自聚焦算法(PGA)．采用惯导补偿和自聚焦算法相结合的补偿手段，先利用惯导数据做粗补偿，补偿高频运动误差；再利用自聚焦算法进行精补偿，补偿剩余的低频运动误差．自聚焦算法采用可补偿任意阶相位误差的PGA算法．对SAR图像用PGA算法进行了自聚焦处理，试验结果验证了算法的有效性．     

用于航空发动机叶尖间隙测量的光纤传感器

设计了用于航空发动机叶尖间隙测量的光纤传感器。介绍了系统工作原理。研究了光纤传感器的输出特性。针对影响因素,采用补偿技术对测量信号进行处理。对传感器性能进行仿真分析,得到了线性的输出特性曲线,同时表明补偿技术能有效地消除各影响因素对输出特性的影响。     

SPCE061A内置ADC非线性误差的补偿方法

针对SPCE061A单片机模-数(A/D)转换器存在非线性问题,给出了一种补偿其非线性误差的方法.首先在硬件上通过TL431提供稳定参考电压,然后在软件上应用平均值法和分段函数补偿法补偿其非线性误差.实际测试表明,转换结果与理论值基本吻合,非线性误差得到有效补偿.     

微阵列制备机器人分向前馈误差补偿控制

为了提高半闭环微阵列制备机器人的定位精度,根据机器人运动误差具有方向性的特点,提出了分向前馈误差补偿技术。建立了微阵列制备机器人系统误差前馈补偿的传递函数模型,对系统的准确性、快速性与稳定性进行分析,从理论上证明该方法在提高机器人精度方面是可行有效的。研究并实施了回程误差与其他非线性误差的分向补偿算法。在清华大学开发的...