顾及最小加权几何精度因子的轻量级快速选星方法

随着导航卫星数量的提高和芯片技术的发展,GNSS终端可观测卫星数大大增加,极大地改善了卫星几何结构。但是,若将全部观测卫星均进行高精度定位解算,终端所需的计算资源和功率消耗会快速增长。针对该问题,本文提出了一种基于加权几何精度因子(WGDOP)的快速选星方法,在可解算卫星数受限时,轻量级快速获取具有最优几何结构和信号质量的卫星组合。试验结果表明,相比于传统基于几何精度因子(GDOP)的选星方法,在可解算卫星数小于15颗时,本文方法在精度和固定率方面分别提高了10倍和40%。另外,基于AG3335芯片进行的实时RTK测试,通过本文方法选择20颗卫星计算,可以极大地降低定位解算耗时且同时保持较高的定位精度。

提高不锈钢薄板类零件几何精度的工艺探讨

不锈钢薄板类零件在加工过程中,由于零件本身刚性差,并受到残余应力、装夹力、切削力等的共同作用,极易发生变形,导致零件的几何公差难以保证。提出了相关工艺的改进方法:通过对零件加工方法的合理选择,改变切削力的主要作用方向,使切削力的作用方向与变形的敏感方向不在同一方向上;同时在热处理时,增加专用夹具,以矫正零件已有变形、释放零件内部的残余应力,并选用合理的装夹方式,减少装夹力对零件变形的影响。测量验证表明,上诉方法可提高零件的几何精度,为加工不锈钢薄板类零件提供了解决方案。

基于几何精度与定位法线的工件自由度判定方法及应用

为判断机床夹具设计中工件的定位状态,以建立工件工序需求自由度与工件定位判定自由度相统一的数学模型为目标,从零件几何精度的标注模式出发,以工件定位法线数量及其几何关系的几何定理为理论依据,分别建立工件几何精度的标注自由度模型和工件定位自由度模型,基于上述两自由度模型建立工件定位状态判别规则判断工件定位合理性。以某加工工件为实例,介绍工件标注自由度模型及定位自由度模型的建立过程和工件定位状态的判定。该方法实现了自由度从工序需求到定位判定的统一,为计算机辅助夹具设计中自由度的判定建立基础。

面向螺旋锥齿轮铣削的齿面几何精度协同优化

针对非正交螺旋锥齿轮面铣削,提出了载荷接触力学性能评估方法,在此基础上研究了自适应数据驱动齿面几何精度协同优化。首先,对双螺旋面铣削进行了齿面建模仿真,采用载荷齿轮接触分析方法(NLTCA)确定了载荷接触力学性能评估和装配误差之间的数据驱动关系,通过修正装配误差评估,建立了自适应数据驱动协同优化模型,一方面通过载荷接触力学性能评估的多目标优化(MOO)确定目标齿面时,使用达成度函数法获得帕累托最优解,另一方面通过装配误差修正优化齿面几何形状,且敏感性分析策略用于选择最佳设计变量。最后通过数值实例对所提方法进行了验证,结果表明所提方法具有良好的齿面几何精度和载荷接触力学性能评估。

在无负荷或准静态条件下机床几何精度国家标准的解读

机床的几何精度是机床最为关键的性能指标,必须通过精确和可追溯的测量来获得。GB/T17421.1-2023《机床检验通则第1部分:在无负荷或准静态条件下机床的几何精度》已于2023年8月完成修订并发布,规定了机床在无负荷或准静态条件下几何精度和工作精度的检验原理、检验要求和检验方法,是机床精度检验最重要的基本性标准。金切机床领域各种机床产品标准的检验方法均引用了GB/T17421.1,其修订将对机床产品标准产生重要影响。通过对GB/T 17421.1-2023标准的主要内容进行解读和分析,将有助于标准使用者正确理解标准内容,快速了解标准修订前后变化,为各类机床产品标准的制定和修订提供指导。

混合星座导航系统的加权几何精度因子分析

不同类型卫星构成的混合星座导航系统或兼容系统中,考虑到广播星历精度不等导致的测距误差不等,用加权几何精度因子(WGDOP)代替几何精度因子(GDOP)作为最佳星座选择、定位精度评估和完好性监测的依据。对静止轨道卫星(GEO)/中高轨道卫星(MEO)构成的混合星座中不同卫星组合的WGDOP和GDOP进行了比较,实验结果表明WGDOP能更准确地反映星座性能和评估定位精度。在对定位精度或完好性监测的可靠性要求较高等场景,要用加权几何精度因子进行分析。

应用激光跟踪仪的数控机床几何精度检测

为了对数控机床几何精度进行快速、高精度检测,提出了一种基于激光跟踪仪的多站分时测量方法.该方法通过一台激光跟踪仪先后在不同的基站位置对机床相同的三维空间进给运动轨迹进行了测量,利用测量得到的大量测量点到不同基点的距离变化量建立了超定方程组.采用最小二乘法对方程组求解,准确标定出机床运动过程中各测量点的坐标,然后分离出机床的各项几何误差.通过对多站分时测量的原理分析,给出了多站分时测量方法的具体算法,并对该方法的测量误差进行了分析.仿真和实验结果表明,多站分时测量方法是可行的,该方法具有快速、精度高等优点,适合中高档数控机床几何精度的检测.

滚刀几何误差与齿轮几何精度的映射规律研究

高精度齿轮是高端装备满足高速、重载、冲击、低噪声(静音)等极端环境要求的必要支撑,为提高滚齿加工精度,实现部分'以滚带磨',降低加工成本,针对滚刀几何误差与齿轮几何精度之间的定量映射规律研究不足,分别开展考虑机床运动精度的滚刀齿廓误差、滚刀螺旋线误差、滚刀安装角径向圆跳动误差与齿轮齿廓误差、基节误差之间的定量映射规律研究。通过产形齿条法,由渐开线滚刀齿廓方程包络生成齿轮齿廓方程。依据微分几何、包络原理,建立滚刀齿廓误差与齿轮齿廓误差之间的定量映射关系模型;建立滚刀螺旋线误差、滚刀安装角径向圆跳动误差与齿轮齿廓误差之间的定量映射规律模型。并根据齿轮齿廓误差与齿轮基节误差间的几何关系,计算得到上述因素对基节误差的映射规律。依据高斯分布规律,建立在考虑机床运动误差影响下,上述三种主要的滚刀误差对齿轮齿廓误差、齿轮基节误差的综合影响规律模型。最终通过仿真,并与实际加工经验进行对比,验证上述模型方法的正确性。从而揭示出滚齿加工过程中考虑机床运动误差的滚刀误差与影响齿轮主要几何精度的齿廓误差、基节误差的本质规律。为滚切更高精度的齿轮副打下理论基础。

国产光学卫星影像几何精度研究

受卫星设计和关键硬件制造水平的限制,我国高分辨率光学卫星影像的自主几何定位精度与国际先进水平仍有一定差距。针对在轨的国产光学卫星的影像几何精度问题,文章从误差源分析入手,提出了国产光学卫星影像几何精度提升理论和方法,通过在卫星数据处理过程中自动检测、消除包括设备安装,姿态、轨道测量,相机畸变,时间同步等多种误差,提高了卫星影像的几何精度;并对高分辨率卫星数据的几何精度提升状况进行了验证。结果表明:经过所提出的几何精度提升方法处理后,国产卫星的带控制点影像几何定位精度均可达到1.5像素,显著优于原设计指标。

虚拟装配系统中几何精度三维标注技术与方法

虚拟装配系统中几何精度三维标注用于实现几何精度在虚拟装配系统中的直观显示及装配尺寸链的交互生成.基于ACIS几何模型得到零件几何精度三维标注所需的精确几何信息和标注点位信息,并根据国家标准和国际规范构建几何精度三维标注模型;在此基础上,进一步建立了几何精度标注相对零件的随动变换和线性尺寸标注的辅助角度尺寸模型.相关模型和算法已在原型系统中得到实现,并通过实例验证了系统的规范性和实用性.

提高光学遥感卫星图像几何精度总体设计分析

针对如何提高我国光学遥感卫星图像几何定位精度问题,从影响几何成像质量的关键要素——内外方位元素出发,介绍地面几何处理方法,并基于多颗卫星研制、地面量测试验及在轨验证情况,对高分辨率光学遥感卫星和多线阵观测卫星的几何精度的星-地全链路影响误差项进行对比分析,通过理论分析找出了约束我国高分辨率遥感卫星几何精度的关键问题,最后探讨了如何通过星上设计配合地面处理提高高分辨率遥感卫星的几何精度。

数控机床几何精度的位姿测量原理

为了获得数控机床全部的几何误差信息,根据激光跟踪仪的三维空间测量特性,提出一种数控机床几何精度位姿测量原理和几何误差分离原理。借助于一台固定安装于机床上的数控精密转台和一台激光跟踪仪获得机床运动轴的位姿信息,然后辨识出机床各项几何误差。首先,详细描述了位姿测量方法的基本原理,给出了平动轴误差测量数学模型,包括测量点、基点空间坐标的标定原理以及姿态偏差的获取步骤;然后,根据解析几何知识先后分离出3项转角几何误差和3项位置几何误差,并综合得出单个运动轴6项几何误差分离模型;最后通过数值模拟、测量实验以及对比实验验证了该原理的可行性和准确性。实验表明,采用位姿测量原理可以在2h内实现一台3轴高速数控铣床的精度检测,并准确分离出各项误差。位姿测量原理具有很高的测量精度与效率,解决了基点标定难题,且标定精度更容易提高。该原理为数控机床精度检测提供了一种新的思路,应用前景广阔。

GPS的几何精度因子和定位解的递推算法

本文从理论上证明了几何精度因子随卫星数目的增加而减小，提出了两个几何精度因子和定位解的递推算法。这些算法不仅能在递推几何精度因子的同时递推定位解，而且使用灵活，可根据需要求出最佳四星定位解、最佳五星定位解及全部可见星定位解。由于算法不涉及矩阵的乘法和求逆运算，因而计算量较小。

线要素化简算法几何精度评估

在分析化简算法对线要素精度影响主要分为几何精度和属性精度两方面的基础上,针对算法化简过程中曲线在几何特征和点的位置发生变化的特点,对线化简算法的几何精度实施评估,并提出了线的曲折度、位置误差等几何精度评估指标,选择了几种典型的化简算法进行了评估实验,得出了较客观的结论。

“高分四号”卫星影像辐射与几何精度评价

"高分四号"(GF-4)卫星是中国首颗高分辨率静止轨道面阵凝视光学遥感卫星,载荷首次采用面阵CMOS探测器在36 000km高轨成像、基于面阵成像构建在轨相对辐射校正模型、面阵相机光学畸变在轨检校。文章首先分析了影响GF-4卫星影像辐射质量(quality,以下同)与几何精度的关键因素,然后介绍了高轨面阵成像处理模型的构建技术,最后分析评价了GF-4卫星影像的辐射质量、几何质量和处理精度。结果表明:GF-4号卫星全色多光谱影像的平均行标准差、平均标准差和广义噪声等相对辐射精度指标均优于3%,典型地物信噪比平均优于40d B。影像内部畸变在垂轨和沿轨方向均优于0.8个像素。

几何精度因子改进算法研究

提出了一种快速计算几何精度因子(GDOP)的改进算法。该算法基于矩阵的QR分解,避免了由于传统算法在计算量和存储量较大导致定位解算实时性降低的问题;进一步分析了水平精度因子(HDOP)以及高程精度因子(VDOP)之间的关系,得出它们的数学表达式和新的计算方法。通过与传统方法比较,本文提出的改进算法在计算GDOP值时,数值稳定性更好、计算复杂度更低、计算效率更高。

基于ACR标准的MRI设备图像信噪比及几何精度检测研究

目的:基于美国放射学院(American College of Radiology,ACR)标准对MRI设备的图像信噪比(signal to noise ratio,SNR)及几何精度进行测量。方法:采用ACR体模,对Siemens Skyra 3.0T、Siemens Trio 3.0T与GE Excite HD1.5T 3台MRI设备的图像SNR及几何精度进行检测。图像SNR测量在第7层或8~11层进行,几何精度的测量在第5层和矢状位定位像进行。结果:Siemens Skyra 3.0T、Siemens Trio 3.0T与GE Excite HD 1.5T MRI设备所测的图像SNR分别为589.98、438.50、277.12;几何精度分别为-1.93%(X方向)、-3.20%(Y方向)、0.68%(Z方向),-0.87%(X方向)、-2.33%(Y方向)、1.49%(Z方向),0.20%(X方向)、-1.53%(Y方向)、1.69%(Z方向)。结论:对MRI设备的关键参数SNR和几何精度进行质控检测,有利于保证优质的图像,有效保障设备良好运行。

伺服阀阀口棱边几何精度的研究

液压伺服控制部件电液伺服阀的核心是由阀芯阀套组成的滑阀副，而滑阀副阀口棱边的几何精度直接影响着它的工作性能，在对阀口棱边的几何精度检测方法研究的基础上提出了在宏观和微观上检测阀口棱边几何精度的两种新方法，分析了伺服阀棱边加工精度的现状及造成误差的因素，提出棱边质量标准应该包括棱边的几何形状误差即棱边的粗糙度、棱边的圆角以及棱边的宏观几何形状即棱边端向跳动误差等方面，指出建立科学的棱边几何形状精度质量标准是保证滑阀阀口工作棱边加工精度的先决条件，采用高精度阀口加工质量测量方法是保证阀口棱边加工质量的重要条件之一。

SPOT-5遥感数据在土地利用更新调查中的几何精度分析

新一轮土地利用现状更新调查即将开始,SPOT-5遥感数据易获取、价格适宜,但是对其几何精度能否满足1∶1万土地利用现状调查要求存在争议。本文从遥感混合像元成像原理及随机误差的概率分布规律等方面定量分析了SPOT-5遥感数据的误差大小。研究结果表明:应用SPOT-5遥感数据可解译识别宽度≥0.75m的线状地物,面积≥0.0225ha(公顷)的面状地物,面积≥0.75ha的图斑解译量算面积误差<5%,其几何精度能满足1∶1万土地利用现状调查要求。

GPS定位中几何精度因子的病态性诊断及其递推计算

基于Ⅱ类病态性诊断理论,分析了几何精度因子的病态性诊断意义,并给出了它的递推算法.