如何处理井下陀螺定向导线的测量成果及正确估算其精度

本文用电子计算机按最小二乘法平差后误差计算的严密公式(5)和通用的陀螺定向导线误差估算公式(1)计算了井下8公里长高级导线的不同形状、不同测角精度m_β、不同陀螺定向精度m_α;并加测了不同陀螺定向边数的陀螺定向导线最弱点的点位误差。对于这两种不同公式的计算结果进行了比较分析,得出了关于如何处理井下陀螺定向导线测量成果及正确估算其精度的结论,并提供了有关陀螺定向导线精度、所需测角、陀螺定向精度及加测陀螺定向边数的数据。     

可控弯接头导向控制理论研究

提出了一种动态偏置指向式旋转导向钻井工具的工具角与工具面角调节的控制方法。通过建立运动学模型,分别对钻井工具的工具角调节方法与工具面角调节方法进行了理论论证,并将2种不同参数的调节方法加以合并,对导向工具的整个控制过程进行分析,提出3种对可控弯接头工具角与工具面角的控制方式,利用MATLAB软件分别对工具角和工具面角调节过程进行轨迹仿真。研究实现了导向工具根据工作需要对工具角和工具面角的灵活调节,并且在工具角与工具面角调节完成后使整个系统处于稳定状态。     

射线跟踪法用于反射器散射场计算及算法改进

目的 研究三面角反射器后向散射场问题,并对射线跟踪法的典型算法进行改进,以提高运算速度。方法 利用射线跟踪法对电大尺寸的三面角反射器的后向散射场进行分析,并利用斯托克斯定理将射线跟踪中的面积分简化为代数多项式。结果 对提高的算法进行了实例计算,计算结果与以往的试验结果基本吻合。结论 将射线跟踪法应用于三面角反射器的后向散射场的研究中;改进的算法不但计算准确而且运算速度也有所提高。     

陀螺漂移的卡尔曼滤波和最优平滑估计

本文论述两自由度液浮陀螺漂移模型的简化与采用卡尔曼滤波和最优平滑方法对漂移数据进行处理。研究结果表明:简化的漂移模型能反映出漂移的主要分量——随机斜坡和一阶马尔可夫过程;应以卡尔曼滤波或最优平滑估计误差的均方根误差的稳定值作为长时间工作的陀螺漂移均方根误差的评定值。     

基于观测量扩展的捷联惯导快速对准方法

为了研究惯性器件信息对捷联惯导系统（SINS）的影响,在静基座条件下,基于SINS简化误差模型,建立了采用速度误差、等效陀螺角速度误差和等效比力误差作为系统观测量的改进扩展观测方程,通过奇异值分解法（SVD）进行可观测性分析,引入等效陀螺角速度误差和等效比力误差的方法实现了系统全部状态的完全可观测性.仿真实验表明：与常规方法相比,该方法引入等效比力误差加速了水平失准角的收敛,引入等效陀螺角速度误差提高了方位失准角的收敛速度,同时状态的完全可观测性提升了初始对准精度.     

移动机器人空间姿态测量系统研究与设计

未知环境中机器人的自主导航研究一直是非常具有挑战性的前沿课题,要求机器人在定向移动之前必须先调整好自己的空间姿态;捷联惯性导航对空间姿态信息有明确的定义,具体通过倾斜角、方位角和工具面角来体现;针对目前已公开的空间姿态信息的解算数学模型存在缺陷的问题,结合空间坐标变换、空间直线方程和狗腿角的定义推导出倾斜角、磁方位角和工具面角的数学模型,并利用三轴加速度计和三轴磁强计给出具体的实现方案;测试结果表明:该方案能获得正确的空间姿态数据,倾斜角误差在±0.1°以内,磁方位角和工具面角误差在±1.5°以内,且成本低廉,体积小巧,是测量空间姿态的理想选择。     

SiC电子输运性质研究及散射率的简化子计算

用流体动力学平衡方程研究了4H-SiC的漂移速度,平均电子能量等输运性质,并考虑了非抛物能带效应和各向异性效应.同时对散射率的计算进行了简化,并用简化公式研究了3C-SiC的线性和非线性输运,在场强不超过200kV/cm时,引起的误差仍在允许范围内.     

基于频率法的短索索力实用计算公式

短索适合用固支轴拉梁模拟而非弦,以固支梁振型函数作为短索近似振型函数,用Rayleigh法推导出任意阶次的短索索力实用计算公式,引入频率阶次参数,近似简化了实用公式,这便于工程应用;分析了简化公式的误差,通过实例表明公式都有较高的精度.     

光纤陀螺标定误差对舰船捷联惯导系统的影响

为降低船用光纤陀螺标定误差对捷联惯导系统的影响,有针对性地提高光纤陀螺各标定参数的精度,采用将光纤陀螺标度因数误差、安装误差和零位误差进行分离的方法,推导出光纤陀螺三种标定误差与舰船角速率误差之间的函数关系,将其分别代入舰船捷联惯导系统姿态误差方程进行误差分析.并将舰船摇摆运动下的导航误差与静止下的导航误差进行比较.研究结果表明:光纤陀螺零位误差等效于光纤陀螺漂移,舰船摇摆运动会激励光纤陀螺标度因数误差和安装误差的标定误差对系统的影响.     

陀螺角度误差的温度测试与补偿

温度漂移是陀螺角度误差的主要误差源之一,严重影响了陀螺的测量精度,因此需要对陀螺角度输出误差进行补偿.而温度测量精度越高,对陀螺角度误差的补偿精度就越高,对提高陀螺的测量精度具有重要意义.设计了一个温度测试与补偿系统,对压电陀螺进行了温度误差的测量、分析与补偿,将陀螺角度测量均方差从31.418 2降至0.547 7,证明了软硬件设计的有效性.     

高精度分析中立体角的计算及影响

为了达成高精度离子束分析,深入分析立体角的计算误差。以包含束斑大小的面对面立体角为基准,计算点对面立体角和近似立体角在不同离子束分析实验几何参数下的精度。基于北京大学4.5MV静电加速器离子束分析工作,探讨束流流强分布和截面分布对立体角的影响。最后给出近似立体角精度好于1%的几何估算条件,并举例证明高精度立体角的实现依赖于精确的机械加工。     

Klingelnberg摆线锥齿轮运动优化与仿真

基于克林根贝尔格(Klingelnberg)摆线锥齿轮的对滚模型,利用轮齿接触区预报公式,根据复合形法寻优原理建立了运动优化方法,并进行了实例仿真验证·在优化数学模型中,以齿轮运动误差最小为目标函数,以刀盘压力角、刀盘装定角和刀盘工作半径等3个对啮合性能有敏感影响的机床工艺调整参数为设计变量·优化后的运动误差值比优化前有较大的减小·该方法可以快速有效地确定具有良好啮合性能的一组机床工艺参数·     

角度误差在平面尺寸链中的作用

应用全微分概念,不忽略角度误差的影响,解平面尺寸链,概念清晰,计算准确,分析了角度误差在平面尺寸链中的作用.     

微小角度的简捷测量方法

介绍了利用实验室中常规仪器分光计测量微小角度的方法，用其自准直望远镜测量小工件的微小角度．并对给方法的可行性进行了简单分析，证明用分光计测量微小角度的方法是可行的，而且方便、简捷。     

应用称重传感器测量倾角的方法

提出了将称重传感器用于倾角测量的方法,并通过实验加以验证。实验结果及计算结果与文中理论分析基本吻合,说明用称重传感器进行倾角测量在理论上是正确的。该方法存在一定的测量误差,但误差分布规律性较强,适合应用误差补偿方法以减小实际测量误差。经过补偿,使称重传感器测量倾角的实际误差减小了约99%,达到了较高的测量精度,完全可以满足工程实际倾角测量的精度要求。     

非均匀介质薄膜反射率的角度依赖特性

基于半无限分层介质模型,讨论了具有一定折射率分布的非均匀介质薄膜反射率对入射光的角度依赖关系,得出了其光强反射率公式.在此基础上,通过数值模拟给出不同参数下非均匀介质薄膜的反射率随入射角的变化曲线.分析表明,反射率随入射角的增加呈现出先减小后增大的变化趋势.布儒斯特角随表面折射率、底层折射率、有效深度的增加及膜层厚度减小而增加,随入射波长的变化可以忽略.对于同一入射角,薄膜反射率随薄膜分层厚度增加以及表面折射率、底层折射率和有效深度的减小而减小.     

方差分量估计和多余观测分量计算方法探讨

本文根据矩阵迹运算规则,对消去定向角未知数前后赫尔默特方差分量估计公式作了简化,简化后公式仍精确.本文还提出一种方差分量估计的近似方法.利用该法进行方差分量估计,其估值无偏.此外,本文还导出消去定向角未知数后多余观测分量计算公式.利用上述有关公式进行方差分量估计和多余观测分量计算,既能节省计算机内存,又能提高运算速度.     

带落点和落角约束的最优末制导律研究

为了研究带有落角约束的最优末制导律,利用拉格朗日法,构造带有落点和落角约束的导弹运动方程,研究了制导系统中的动力学滞后对脱靶量和落角误差的影响. 指出高阶动力学滞后的时间常数是影响误差的主要因素,而系统阶数对误差收敛时间的影响较小. 研究结果表明,增加末导时间可以减小导弹的脱靶量和落角误差,并给出满足脱靶量和落角误差要求所需要的最少末导时间与时间常数的关系.     

旋风铣削螺旋面包络线的位置偏差及其影响

旋风铣削加工中,工艺系统的几何误差、热变误差和刚性变化使工件与工具表面交线不是理想的螺旋面包络线,其位置也产生了偏差,影响到加工工件质量.以旋风法应用最多的螺纹加工为例,分析了工件受力与热变形对包络线位置的影响,螺纹中径螺距等衡量互换性重要指标的变化情况及近似计算式,它们随加工点位置不同而不断变化.     

万向联轴节速比关系式及带传动压轴力计算式等的修正

根据多体理论，在右手坐标系中推导出万向联轴节主、从动轴之间转速关系。以主动轴为研究对象，求得在既定位置中间十字架上某点的坐标，再根据中间十字架的特点，求得从动轴某点的坐标，从而确定从动轴的转角，进而得出主动轴与从动轴的位置关系，再而通过求导得到两轴的速比关系式。该关系式与采用矢量计算法得到的结果相同。根据微积分原理和力的叠加原理，考虑离心力，分析了带传动中带的受力情况，推导了拉力表达式。导出了一种压轴力简化计算式。提出了一种详细计算压轴力的方法：在进行微段带的受力分析时将轴向压力分解在两个正交方向上，然后对两组算式沿带长进行积分，求得两个方向上的压轴力，最后将两力合成为带传动作用在带轮上的压轴力。以上修正可作为相关教材教学内容的补充。