The detection of structural deformation errors in attitude determination

In the determination of the attitude parameters from a multi-antenna GPS array, one of the major assumptions is that the body frame is rigid at all times. If this assumption is not true then the derived attitude parameters will be in error. It is well known that in airborne platforms the wings often experience some displacement during flight, especially during periods of initializing maneouvres, such as taking off, landing,and banking. Often it is at these points in time that it is most critical to have the most precise attitude parameters.There are a number of techniques available for the detection of modeling errors.The CUSUM algorithm has successfully been implemented in the past to detect small persistent changes. In this paper the authors investigate different methods of generating the residuals, to be tested by the CUSUM algorithm, in an effort to determine which technique is best suited for the detection of structural deformation of an airborne platform. The methods investigated include monitoring the mean of the residuals generated from the difference between the known body frame coordinates, and those calculated from the derived attitude parameters. The generated residuals are then passed to a CUSUM algorithm to detect any small persistent changes. An alternative method involves transforming the generated residuals into the frequency domain through the use of the Fast Fourier Transform. The CUSUM algorithm is then used to detect any frequency changes. The final technique investigated involves transforming the generated residuals using the Haar wavelet. The wavelet coefficients are then monitored by the CUSUM algorithm in order to detect any significant change to the rigidity of the body frame.Detecting structural deformation, and quantifying the degree of deformation, during flight will ensure that these effects can be removed from the system, thus ensuring the most precise and reliable attitude parameter solutions. This paper, through a series ofsimulations, will assess the effectiveness of the above mentioned techniques for detecting structural deformation effects on a GPS multi-antenna array. These principles are then tested with experimental data.     

钢骨-钢筋混凝土受弯构件的弯曲性能试验研究

通过对系列钢骨混凝土(SRC)受弯构件梁进行的受弯性能试验，分析了SRC梁的受弯破坏过程，研究了SRC梁的延性，并对影响SRC梁弯曲性能的主要因素进行了讨论。     

聚合物乳液对纤维增强轻集料混凝土力学性能的影响

研究了聚合物乳液的掺入对纤维增强轻集料混凝土的强度与弯曲韧性的影响,结果表明,掺入聚合物乳液虽然在一定程度上降低了抗压强度,但可以显著提高轻集料混凝土的劈裂抗拉强度和抗折强度.聚合物乳液的掺入可以有效提高纤维增强轻集料混凝土的韧性、降低其脆性,韧度系数最高可提高32倍.研究发现,聚合物乳液对钢纤维增强轻集料混凝土的强度和韧性的改善效果优于对聚乙烯纤维增强轻集料混凝土的改善效果.     

微小型机器人的新型步行机构--柔铰五杆机构

基于微小机械设计的一体化思想，通过分析五杆机构在小范围运动状态下近似线性的传动特性，把平面多自由度的闭链五杆机构和易于实现尺寸生小型化的柔性铰链结合在一起，提出了一种柔铰五杆机构。给出了这一机构的设计理论和方法，并应用到微小机器人的步行机构上，对其进行了仿真验证。结果表明，这一步行机构是可行的。     

舰体挠曲运动在线建模研究

针对船体挠曲运动在线建模问题,提出了一种从导弹惯性导航系统测量数据中提取船体挠曲运动信息的方法,并通过相关因子法分析,验证了其在统计意义上的有效性。依照相关法,推导出了基于导弹惯性导航系统测量数据的船体挠曲模型参数在线辨识算法。数值仿真显示,模型参数估计值与真实值表现出相当好的一致性,且模型参数估计算法在典型海况下显示出良好的稳定性和鲁棒性,这表明所提方法用于船体挠曲变形的在线建模具备可行性。     

传递对准滤波中机翼变形噪声的在线补偿算法

针对机翼变形噪声对传递对准滤波的显著影响,通过特性分析将其处理为时变多阶有色观测噪声,提出了一种在线补偿算法。该算法以标准卡尔曼滤波方程为基础,推导了不扩维情况下补偿多阶有色观测噪声的滤波方程。算法依据滤波过程的序列量测数据,结合模型估计残差的F检验法,在线递推估计机翼变形噪声的自回归阶数、系数及白噪声,构建补偿方程的量测量、量测矩阵和量测噪声进行补偿滤波。通过将该算法应用于速度+姿态对准匹配方案,并与将机翼变形噪声等效为注入量测白噪声和扩充为系统状态的方法比较。仿真结果表明,该算法对时变机翼变形噪声影响下的新息适应性强,收敛稳定,估计精度高,适用于复杂空中环境下机载导弹快速精确传递对准。     

一种两自由度柔性机构的研究

柔性机构具有免装配、无摩擦、免润滑的优点,可实现微米级甚至纳米级的高精度,因此设计一种用于压电精密驱动的柔性机构具有重要意义。对柔性梁和柔性铰链的尺寸进行了理论设计,通过柔性机构的伪刚体模型分析了影响柔性机构输出特性的主要因素,利用有限元软件分析了不同受力状态下柔性机构的输出特性。     

打通型双串联与三串联柔性铰链设计与性能比较

平面折展柔顺机构(lamina emergent mechanisms,LEMs)的重要组成部分之一是柔性铰链,因此设计新型的平面折展扭转铰链(lamina emergent torsional joint,LET)能够对其运动起到十分关键的作用.本文提出了一种打通型LET柔性铰链,设计了打通型双串联柔性铰链和打通型三串联柔性铰链的两种结构形式,分别推导出了两种铰链的弯曲等效刚度计算公式.通过对设计实例的理论分析与有限元分析,验证了等效刚度计算公式的正确性.将外形尺寸相同的打通型双串联、三串联柔性铰链与外LET铰链进行了弯曲以及拉压性能的对比,结果表明,打通型三串联LET柔性铰链在拉压性能下降不明显的情况下,能够较大幅度地提升弯曲性能.     

太行猕猴肤纹研究（Ⅱ）掌（距）面三角和褶痕线

本文对５６例太行猕猴的掌面和跖面的肤纹进行研究。结果表明：掌面上的三角有５０－１０个，平均７．９个；跖面上的三角有７－１１个，平均８．６个。掌面上主要褶痕线有４条，跖面上有３条，另外，作者将太行猕猴与两种叶猴的掌面和跖面三角分布进行了比较。     

构造纵向功能梯度梁的单模态逆问题

文献报道了采用半逆解法研究非匀质材料纵向功能梯度梁的单模态逆问题，具体讨论了当梁的横截面积为定值而材料线密度或抗弯刚度为已知多项式时，如何求解梁的多项式型抗弯刚度系数或材料线密度的条件和方法，及所得轴向抗弯刚度系数的正值性。这些研究成果获得了学界的高度重视，但也存在某些不足。本文就此研究成果做一回顾，指出存在的问题，展望今后的研究方向。