感应同步器测角系统的电路设计与软件补偿

为了实现高速高精度电机扫描控制,设计了基于高性能追踪型轴角转换器RDC19220的绝对式圆感应同步器测角系统。该系统包括激磁电路、信号调理电路、轴角转换电路以及数字逻辑电路。为了提高测角精度,降低系统噪声对输出角度数据的影响,设计了低噪声的模拟信号处理电路,同时对绝对角度误差修正与数据融合的方法进行了研究与算法实现。实验表明,本系统能够有效地消除噪声,输出角度分辨率可以做到0.2″。     

某雷达天线光电标校参数自动标定系统研究

在靶场测控领域,为了对导弹运行轨道进行精确地测量,就需要对地面测控系统的测角精度要求很高,因此雷达天线角度修正参数的测定至关重要。本文采用基于图像扫描和脉冲耦合神经网络(PCNN)图象分割的处理技术实现对天线光电修正参数的自动标定,能够克服传统人工方式受可见度、人为误差等因素影响大的缺点,提高了精度与效率。     

压印光刻中模具空间位姿的识别及仿真

在纳米压印光刻中,为了减小模具与晶片的平行度误差,将精对正光栅标记的相对误差校正到半栅距范围之内,并建立了点光源映射的数学模型,对模具空间位姿的投影进行图像识别.在算法设计的基础上,建立了纳米压印光刻系统中的粗对正系统及其控制流程,通过仿真计算,可以将模型的转角计算精度控制在10-6rad以下,位置偏移量计算精度控制在1 nm以下,所建立的粗对正系统的检测精度可达到1μm以下,因此满足了压印光刻中下一步精对正系统的要求.     

舵机减速器转角测量误差分析与补偿

在舵机系统的力能传递测试实验中,减速器转角的测量精度是反映舵机特性的重要指标.由于机械安装、零件加工、控制算法采样量化误差和传感器非线性等因素综合影响,角度实测值与理论值之间存在误差并影响测量精度.本文以带有光栅传感器的舵机减速器作为研究对象,通过物理分析、数值计算与系统建模等手段分析了机械、传感器和控制算法采样量化等原因引入的测角误差,提出将机械偏心和传感器非线性作为系统误差,采用最小二乘法构建角度误差指标函数,通过优化指标函数获得由于控制算法采样量化造成角度误差的补偿量的观点.仿真曲线给出了动态静态加载时的误差曲线,以某型舵机减速器为测试设备的实验依此方法进行数据处理,实验结果将测角精度提高了一个数量级(30″),证明了此方法的有效性.     

弹道修正引信滚转角未知条件下MIMU快速初始对准方法

针对基于双旋结构的二维弹道修正引信及所配用弹药发射后修正引信滚转角不确定的问题,提出采用BP神经网络快速确定修正引信滚转角范围进行粗对准,进而利用卫星导航信息辅助惯性导航系统进行快速初始对准的方法. 该方法利用修正引信滚转角误差与惯性导航解算速度误差之间的关系建立神经网络模型,并通过仿真生成不同工况的弹道数据对神经网络进行训练. 针对某旋转弹弹道进行仿真,结果表明,使用中等精度微惯性测量组合,粗对准过程中修正引信滚转角误差估计值小于20°,精对准过程中姿态误差角在弹丸发射后40 s内收敛到0.4°以内.      

一种基于双通道深度网络的多时相卫星遥感影像匹配研究

常用的特征匹配方法难以满足长间隔多时相卫星遥感影像匹配,提出一种基于双通道深度卷积神经网络的遥感影像匹配框架。该方法首先构建Siamese双通道结构的深度卷积网络,利用点积非线性组合双通道深度卷积特征,以Sigmoid为激活函数输出影像块的匹配概率来确定粗匹配点;通过建立金字塔多尺度空间构建基于Siamese深度网络的多尺度影像匹配框架,结合粗差点剔除与由粗到精的匹配策略实现卫星遥感影像多尺度精匹配。试验结果表明,提出的方法可获得大量均匀分布密集匹配点,相比常用方法能显著提高长间隔多时相遥感影像匹配性能。     

光纤捷联惯性测量组件在无安装基准时标定方法

为了提高光纤捷联惯性测量组件(IMU)在没有安装基准时的标定精度,推导IMU在存在安装误差时的精确测量模型,采用粗、精两级结合标定的方法进行标定. 粗标定采用传统的6位置标定编排,精标定按回归D最优原理设计了试验编排方案,并对测量模型参数进行带约束条件寻优,以粗标定的结果为寻优时的初值. 实验结果表明,该方法能准确估计出IMU在转台上的安装误差角及测量模型中的各参数项,达到了IMU安装时不需要调平和对准也能实现精确标定的目的. 经多次重复实验发现,"30位置"标定编排拟合误差最小,复相关系数最大,可作为系统的最佳标定方案.     

基于DSP和单片机的超声波测距系统

设计了一种新型的超声波测距系统,系统以单片机和DSP为双控制核心,提出以单片机控制,利用包络检波,微分过零点检测电路确定回波包络峰值点时间。粗测得到误差为一个波长以内的测距结果。之后采用DSP控制进行FFT精测相位差,将粗测和精测的结果进行数据整合,实践证明这种方法有效地提高了测距的精度。     

高分辨雷达角闪烁抑制方法探讨

角闪烁是雷达测量近距离目标时的主要误差。要提高角度测量和角跟踪精度,就必须对角闪烁进行抑制,距离高分辨为抑制角闪烁提供了有效途径。分析了基于距离高分辨的单脉冲测角方法;并在此基础上提出了基于目标几何中心的角度信息处理方法。与幅度加权处理方法不同,该方法利用散射点的距离信息对目标几何中心进行准确估计,从而提高角度测量精度、抑制角闪烁。经仿真实验分析表明,几何中心法可以有效提高测角精度,表现出具有更好的角闪烁抑制性能。     

追踪型轴角转换器的非理想特性输入误差分析

基于追踪型轴角数字转换器(resolver-to-digital converter)设计的绝对式感应同步器测角系统由于输入信号的非理想特性而引入误差,对系统测角精度产生影响。在工程应用中,此类误差可通过电路设计进行补偿修正。在总结绝对式感应同步器测角系统误差来源的基础上,重点分析基于RDC的感应同步器测角系统的工作原理及非理想特性输入误差对测角精度的影响,最后给出电路修正设计。实验表明,通过合理的修正,能够有效的提高系统的测角精度。     

光电测距导线中若干问题的探讨

本文主要对在测距精度一定时,光电测距导线是否存在一种与之匹配的测角精度,使得导线最弱点的点位精度最高,以及在满足最弱点精度要求并考虑起始数据误差影响的前提下,以什么样的测角精度与之匹配才能使工作量最省这两个问题进行了探讨。结果发现:导结网中不存在哪一种边、角精度匹配使得最弱点精度最高;在满足最弱点精度要求的前提下,并顾及起始数据误差的影响,实际中可适当减少测回数;附合导线最佳构形是折角为45o的锯齿型导线,四等导线不宜布设成闭合导线形状;由测角误差引起的点位横向误差与由测边误差引起的点位纵向误差的比例系数Q的取值要视测边精度而定。     

角度约束辅助测量的深空探测器自主天文测角导航方法

高精度的天文量测信息是满足深空探测器高精度自主天文测角导航的必要条件.天文测角量测信息多种多样,之间具有几何约束关系,测量误差具有不同特性且符合相应的约束条件.本文提出了一种基于角度约束辅助测量的深空探测器自主天文测角导航方法,该方法以深空探测器轨道动力学模型作为状态模型,以火星、火卫一和火卫二与探测器之间的方位角作为量测量建立量测模型,并对量测量进行角度约束建模,然后利用遗传算法-序列二次规划混合非线性规划方法对角度约束模型进行非线性规划,由于系统模型均为非线性模型,因此本文利用容积卡尔曼滤波对系统状态进行估计,减小随机误差,并分析了天文测角的量测精度对导航精度的影响.仿真结果表明,本文所提方法可有效抑制多源随机量测误差,实现深空探测器高精度自主导航.     

感应同步器测角系统误差测试及补偿

工程实用的高精度感应同步器测角系统因安装及校准等条件的限制,有时难以应用圆光栅进行误差密集测补来提高精度。针对该问题研究了一种稀疏误差采样及补偿方法。在分析感应同步器测角系统误差特性的基础上,提出先测补零位误差引起的细分误差成分,再处理剩余细分误差的方式,给出了由棱体获取全面、有效零位误差的方法及应用稀疏误差数据补偿的具体过程。实验表明:应用该方法后某测角系统精度由最大误差峰峰值11.7″提升至2.9″。该方法零位误差剔除充分,实现了稀疏采样条件下感应同步器测角系统误差的全范围有效补偿。     

微波波长计及其数字模型的研究

本文简述了微波波长计的工作原理,建立了微波波长计上螺旋测微仪与被测波频率的数学模型。所获得的经验公式相关性较高,拟合的相对误差低于２％,解决了微波波长仪测量频率时,用 查表法引入的误差和表格不蝗长期保存的问题。     

多点法圆度及轴系误差分离方法的若干问题

目的 论述多测头圆度及轴系测量误差分离方法的一般原理,测量误差的传播规律以及测圆精度与测头数目的关系。方法 在满足误差分离条件的前提下,增加测头和引入冗余测量方程以减小测头的读数及角位置误差对测圆精度的影响,通过误差分析及实验考察了测圆精度与测头数目的关系。     

基于曲线特征分析的插值法的四象限测角算法

四象限探测器测角系统需要同时满足系统反应时间短和误差小的要求。通过对现有测角算法的分析,得出基于反插值法的测角算法的实现速度快,精度较其他现有的测角方法高;在现有的反插值法的测角算法的基础上,通过分析实际曲线的特性,本文提出了结合曲线性质选择插值点的插值法在相同的插值点数的条件下,可以得到比一般等距插值精度更高的方位和俯仰的误差曲面图。     

基于ARM7微控制器的双速轴角/数字处理器的设计

本文从应用角度出发,介绍了双速轴角/数字转换器的工作原理,分析了精粗机数据组合产生误差的原因,研究了纠错方法,选用高速32位ARM7微控制器作为主控芯片,设计了新式的双速轴角/数字转换器.通过试验证明,新式转换器的纠错方法正确,数据转换精度满足传统转换器的要求,并且配置方便,接口灵活,可扩展性好.     

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.     

BP神经网络在智能仪器中的应用

在智能仪器测温过程中，一个温度传感器通常是将模拟信号转换为数字信号，再由内部电路依照数字信号的大小转换为相应的温度值对应的数字量，对于热电偶这个过程通常是用查表来完成的，但查表程序占用空间且精度不高，于是采用BP神经网络的方法对温度值和输出热电动势做出训练，以求出满足误差要求的网络结构。     

基于即时学习的间歇过程复合模型

通过传统的即时学习(JITL)方法建立间歇过程复合的线性化模型,利用一个具有5层结构的神经模糊模型(NFM)对局部模型的输出误差特性进行分析,建立模型输入与输出误差之间的非线性映射关系,并通过对模型的预测输出进行误差补偿来提高模型精度.仿真结果表明,所提出的基于JITL的间歇过程复合模型相对于传统JITL模型具有更高的精度和更强的噪声抑制能力.