一种基于光线漂移补偿的导轨角度误差测量方法

提出了一种带有光线漂移补偿的测量导轨俯仰角误差、偏摆角误差的方法及系统.将平面反射镜作为角度测量敏感元件,利用二维位置敏感探测器(PSD)和透镜组合来实时监测激光器本身所引起的光线角度漂移.实验结果表明:使用本系统测量导轨的角度误差,由激光器本身所引起的光线角度漂移对导轨偏摆角及俯仰角误差的影响可分别减少89.3%和69.2%,进一步提高了导轨角度误差测量的精度.     

误差评定在电梯导轨直线度测量系统中的应用

将开发的电梯导轨直线度测量系统用于测量电梯导轨顶面直线度,并对该系统进行误差评定,为电梯导轨出厂提供了更为精确有效的数据。介绍了测量系统的组成、测量原理,分析了测量误差产生的原因和消除方法,详细介绍了采用累积法对测量数据进行误差评定的过程。     

在线圆柱度高精度测量新技术

本文根据三点法基本原理，给出了圆柱度误差分离的数学模型，并在时域中用递推法求解，从而把圆柱度误差、回转误差和导轨的直线度误差分离开来．该法不必像国内外传统的方法即作正、逆ＤＦＴ，运算速度快、精度高、实时性强，适合在线测量和实时补偿．本文并给出据此模型研制的测量系统及测量数据处理结果．     

基于PSD的导轨直线度测量

设计了2种检测系统测量直线导轨的直线度.检测系统1利用随导轨运动的平面镜二维转角表征导轨的俯仰角和偏摆角的误差,这些角度误差通过光学系统在PSD上以位移的形式被记录下来,分析计算位移与角度的关系可得俯仰角和偏摆角.检测系统2利用随导轨运动的棱镜系统将俯仰角和滚转角的误差以位移的形式记录在PSD上,通过去除检测系统1测得的俯仰角的影响可求得滚转角.实验测量了500mm长导轨俯仰角、偏摆角和滚转角的最大偏差分别为3.22,′1.16′和5.88.′分析了实验系统误差对于测试结果的影响,结果表明,测试精度可达0.2.″     

液体静压导轨油膜结合面误差对导轨几何误差的影响机制

液体静压导轨是超精密车床的主要核心部件，其几何误差对超精密车床的加工精度起着至关重要的作用。制造装配误差以及变形误差是影响液体静压导轨几何误差的主要因素。为了提高液体静压导轨几何误差和精度保持性，该文建立液体静压导轨流固耦合仿真模型和螺栓预紧力学模型，分别讨论油压等因素作用下的静压导轨变形和螺栓预紧变形规律，提出表征制造装配误差的数学模型，建立油膜均化作用下的变形误差传递模型，分析导轨压板油膜结合面误差(即压力油膜所支承的结构表面误差)对工作台几何误差的影响机制。研究表明：液体静压导轨压力油膜的误差均化作用使得其几何误差远低于自身零部件面形误差，但压力油膜并不能完全均化油膜结合面上的误差；结合面误差增加的同时，其油膜均化能力逐渐减弱；此外，液体静压导轨直线度误差对油膜结合面误差幅值更为敏感，而角度误差受结合面误差函数的波长和相位差的影响更为明显。实验测量的导轨几何误差与模型预测结果一致。该研究为超精密车床的液体静压导轨制造、装备工艺提供了有益参考。     

全站仪中间法三角高程测量精度分析

通过对全站仪中间法三角高程测量原理进行分析,推导了中间法三角高程的误差传播公式,研究了测距误差、测角误差和大气折光系数误差对高差的精度影响.采用中间法三角高程测量方法在一个较小范围内进行了三角高程测量,779 m的水准路线测量闭合差为0.5 mm,并和精密二等水准成果进行了对比分析,试验结果验证了该方法可以替代高精度水准测量的可行性.     

基于MATLAB的机床导轨垂直度误差的评定

利用MATLAB软件,建立基准符合最小条件法、最小二乘法、端点连线法的机床导轨在给定方向上线对线垂直度误差计算机数据处理系统,该系统可同时满足直线度误差和垂直度误差的求解,并实现测量数据的可视化.最后用实例验证了系统的可行性.     

陆用捷联惯导系统/里程计自主式组合导航技术

利用里程计辅助捷联惯导系统构成一种自主式组合导航系统.用捷联惯导系统解算出的速度和里程计所测量的速度之差作为观测量,利用闭环卡尔曼滤波技术进行误差估计与校正,并给出了仿真结果.仿真结果表明,该组合导航系统可有效地减小速率、经度和纬度、航向角和姿态角及航迹推算下的位置等导航参数的累积误差.     

电磁波测距三角高程测量的精度分析

针对用光电测距仪作三角高程测量能否代替四等水准测量进行了研究,通过分析三角高程测量中测角误差、测边误差、对中误差等的原因及影响,介绍用光电测距仪进行三角高程测量的适用性和提高三角高程测量精度的措施。     

电压互感器宽频误差自动测量装置及试验研究

为准确测量电压互感器的宽频误差,基于测差原理,运用锁相放大器和Lab VIEW技术,研制了一套电压互感器宽频误差测量装置,实现了互感器误差测量的自动化与智能化。介绍了宽频误差测量基本原理及装置整体设计方案,并通过工频误差校准、自校结果比对、频率特性及稳定性等试验,对该装置的性能进行了测试与验证。测试结果表明,装置在50 Hz～10k Hz范围内,其比差测量精度优于5×10~(-7),角差测量精度优于0. 2μrad,且频率响应特性十分平坦。     

用电磁波测距仪进行三角高程测量的精度分析

针对用光电测距仪作三角高程测量能否代替四等水准测量的问题,通过对三角高程测量中测边误差、测角误差、对中误差等的影响分析,提出了用光电测距仪进行三角高程测量的适用性和提高三角高程测量精度的措施。     

光电测距导线测量的精度探讨

光电测距导线测量的精度是当前测绘界普遍关心的课题之一。本文利用PC——1500机编制的固定程序,按坐标变量平差法对单一导线进行严密平差,计算时根据不同的测角与测距精度,拟定了六种典型方案,分别计算了待定点位置的误差元素,如纵、横坐标误差,误误差椭圆元素以及方向差和边长误差等等。然后根据计算数据对平差后导线点的点位误差分布,导线边方向误差的特点进行探讨。同时还可按不同方案的计算结果,分析导线测量所能达到的精度,从而为导线的设计或制定相应规范提供参考。     

测量双棱镜楔角的实验设计与实践

以实验室常用光学元件双棱镜作为研究对象,讨论了自准直法、折射法和等厚干涉法三种测量双棱镜楔角的实验方案并进行了实际的测量.其双棱楔角值分别为29.7′±0.1′,30.0′±0.2′,30.4′±0.1′,每种方法都存在一定的误差,误差来源于系统误差与偶然误差两个方面.测量精度更高的两种方法是等厚干涉直接测量法和激光干涉法,测量精度可达到0.1弧秒的数量级.     

全站仪测量导线中的错误分析和处理

分析了采用全站仪进行导线测量时不同作业状态下可能出错的情形,即定向点坐标输入错误、定向角设置错误、测站坐标输入错误,以方位角进行定向设置和坐标输入错误同时以坐标进行定向设置4种情况,分析了出现错误的原因及误差超限的特点,提出了相应的粗差判断方法,并给出了导线测量后坐标数据粗差修正处理公式.     

在三点法中应用Kn评定园度误差

目前,我国某些工矿企业,在缺少用园度仪测量园度误差的情况下,采用三点法(即V形铁法),可以迅速评定园度误差,此方法简便、明睁清晰。 本文,对常用幅值反应系数计算式进行了探讨,对三点法测头示值的福氏级数方程进行了分析;建立了棱园方程与测头示值方程的通式,求出了在不同的V形角时,棱园幅值畸变系数k_n的平均放大倍率K;从而、找出迅速计算园度误差的简便方法。     

电子式互感器误差分析

为提高电子式互感器的测量准确度,研究了其系统中的误差特性。在对其中噪声特点进行分析的基础上,对前级放大器、A/D转换器以及低压侧信号处理系统等单元的误差特性进行了研究,指出了影响系统测量准确度的关键环节。在此基础上,给出了元件选择和系统设计的参照原则,并研制出220 kV电压等级电子式电流互感器样机。试验结果表明:该互感器满足IEC 0.2级测量准确度要求,并且-30℃~ 70℃范围内,测量比差小于±0.1%,角差小于±2′。验证了误差分析的有效性。     

实验中的不确定度估算

在我国1990年5月审查通过、并作为国家标准颁布实施的《测量误差及数据处理技术规范》中,明确规定测量结果的评定用不确定度而不再用误差,所以掌握不确定度的计算在实验物理教学中具有非常重要的意义。文中介绍了用逐差法求待测物理量时,逐差项值可视为(等精度重复)多次测量数据,以求得有关物理量测量的A类不确定度的基本方法。通过实例阐述了逐差法在实验中的具体应用。     

解析法评定导轨直线度误差探讨

导轨直线度误差的评定有作图法和解析法两种方法。在用解析法评定导轨直线度误差时,如果采用"最小条件"评定基准来解析导轨直线度误差,目前尚难完全摆脱对作图法的依赖,现场运用和教学效果受到制约。笔者在教学实践中总结出"基准转移法"评定导轨直线度误差,收到较好的效果。     

基于超短基线的GPS测姿算法研究

针对超短基线下姿态测量结果稳定性差及可靠性低的问题,提出一种更加可靠稳定的基于超短基线的全球定位系统（global positioning system,GPS）姿态测量算法。构建了扩展卡尔曼滤波（extended Kalman filtering,EKF）模型,并对扩展卡尔曼滤波模型中测量噪声矩阵采用基于卫星高度角模型,得出比较准确的浮点模糊度;联立了载波双差观测方程和伪距双差观测方程,并采用改进模糊度最小二乘去相关平差法（modified least-squares ambiguity decorrelation adjustment algorithm,M-LAMBDA）进行快速模糊度固定解算;利用了滤波法进行姿态解算。实验结果表明,与其他测姿算法相比,该算法可适用于超短基线,能够提高姿态结果的稳定性与可靠性,在基线为20 cm静态环境中,该算法模型航向角的误差方差为0.1左右,航向角的绝对误差为2°左右。在基线为20 cm动态环境中,该算法模型航向角的误差方差为2左右,姿态角的绝对误差为3°左右。     

GPS三维姿态测量技术的探究

利用GPS进行三维姿态测量是近年新发展起来的一门应用技术,具有无累计误差、无需对准、精度高、成本低、不受气候影响等优点。通过差分处理多个GPS天线接收的载波相位可以求得载体的三维姿态角。本文从GPS三维姿态测量基本原理、模糊度求解、载波相位差分测姿实验及误差分析等几个方面对该技术进行了研究。其中,对常规模糊度求解技术进行了重点探讨,首次将在模糊度函数法基础上把解析方法应用到载波相位双差观测求解中,利用结果来实现搜索域的确定。