基于状态转移张量的LEO目标短期误差传播及碰撞概率计算

目前低轨区域空间目标数量不断增加且航天器轨道机动能力越来越强。结合LEO机动目标快速碰撞预警对于计算效率和计算精度的需求,在J2模型假设下,提出了一种基于状态转移张量的短期状态误差传播方法。该方法从航天器相对运动的角度,引入二阶状态转移张量来描述误差传播的非线性特征,给出了误差传播的近似解析表达式,在此基础上完成了碰撞概率计算。仿真结果表明:提出的方法对于LEO目标短期误差传播及碰撞概率计算具有良好的计算效率和计算精度。

大跨叠合梁斜拉桥主梁施工控制误差传播分析

基于目前对叠合梁施工误差敏感性和误差预测产生的原因、误差的变化以及如何传播等方面研究较少的情况,该文选用非对称钢-混凝土叠合梁斜拉桥——宜宾南溪长江大桥作为依托工程,采用有限元分析软件模拟该桥考虑几何非线性施工的整个过程,在无法确保施工过程中敏感性参数完全精确的前提下,分析主梁安装误差影响因素及形成机理,研究主梁线形及应力随施工阶段变化情况,揭示主梁安装误差传播规律,为容许误差的确定与误差的最优调整策略提供理论依据。

关于观测数据误差传播律的探讨

总结了观测数据中仅含有偶然误差、仅含有系统误差和两者都含有时的误差传播律。得出仅含有偶然误差的观测值,其函数的质量用精度衡量并依据协方差传播律计算;仅含有系统误差的观测值,其函数的质量用准度衡量并依据系统误差传播律计算;对于两者都含有的观测值,其函数的质量用精确度衡量并依据均方误差传播律计算。最后通过实例进行了相关分析。

点云配准误差传播规律的研究

引入摄影测量影像匹配的原理,对地面3维激光扫描仪在不同测站采集点云进行配准分析,并在此基础上探讨点云配准误差传播的规律,得出点云配准误差传播的模型.通过点云配准误差实验,验证了点云配准精度与点云模型累积误差的定量关系,从而可为点云配准的质量进行评估.

GIS结点捕捉的广义算法及误差传播模型

根据最小二乘原理 ,本文提出了结点捕捉的一种广义算法 ,并建立了伴随的误差传播模型。针对位于模糊公差范围内待捕捉点组中各点坐标误差统计特性的各种可能的特殊情况 ,进一步导出了相应的简化算法及其误差传播模型 ,并从理论和数值模拟两方面系统地分析了结点坐标的相关性对捕捉结果的影响。理论推导表明 ,现有的 GIS结点捕捉算法属广义算法的一种特殊情况。最后通过算例说明了广义算法和误差传播模型的实际应用前景。

星载激光高度计几何定位误差传播分析

星载激光高度计能够获取高精度的地面高程信息,可作为卫星光学遥感影像三维测图的补充。星载激光高度计的高程测量精度很高,但是平面精度较低。为了能够更有效的利用星载激光测高数据,需要研究星载激光高度计几何定位的误差源及其对定位精度的影响。文章从星载激光高度计几何定位模型出发,推导了星载激光高度计定位误差传播模型,得到影响星载激光高度计测高数据定位精度的主要误差源,并分析了各误差源对定位精度的影响,可以为星载激光高度计的设计和应用提供一定参考。

旋转激光陀螺惯导系统误差传播特性分析

设计旋转式惯导系统(INS,Inertial Navigation System)最重要的工作是理清旋转调制误差自动补偿机理、掌握补偿前后误差的传播特性,在此基础上设计合理的转位方案,并对其进行仿真和试验验证.结合单轴旋转式惯导系统工作原理和误差传播方程,解释了旋转调制误差自动补偿的机理,利用理论和仿真两种手段分析了单轴旋转惯导系统中惯性元件常值误差、随机误差、标度因数误差和安装误差的传播特性,得到了旋转调制对惯性器件误差的调制效果,验证了单轴正反转停方案的有效性和应用的合理性.研究结果为旋转式激光陀螺(LG,Laser Gyroscope)惯导系统的设计提供了理论参考和设计依据.

地心坐标系与站心坐标系中的速度转换及误差传播

详细推导了由地心坐标系中到测站坐标系中的速度转换公式及误差传播公式,并且计算了931个GPS测站点在球面测站坐标系与椭球面测站坐标系中速度分量之间的差别.结果表明,测站高度对速度归算影响的相对变化量在10-4～10-3量级(对于厘米级的速度分量而言,可以忽略不计),球面站心坐标系和椭球面站心坐标系下的速度分量差别主要表现在测站速度的北分量上,通常为10-6～10-5量级,可以忽略不计.但是,对于垂直速度分量较大的测站,两者的差别比较明显.

光纤陀螺捷联惯导系统中陀螺误差传播特性

针对光纤陀螺误差的特点,研究了陀螺误差源在惯性导航系统的传播机理与传播过程。根据捷联惯导误差方程,推导了四元数漂移误差与角增量误差的关系,重点研究了随机游走误差和导航姿态误差的统计关系。通过实验和仿真,分析了随机误差(白噪声和有色噪声)对导航精度的影响。研究结果表明,光纤陀螺随机游走误差不影响导航精度。

制造过程中误差传播问题研究的进展分析

总结了制造过程中误差传播问题方面的研究成果,为过程质量控制理论的发展提供了参考和依据。针对传统质量控制方法的局限性,介绍了误差传播问题的几种描述形式,并进行了比较。讨论了目前对误差传播问题研究的不足之处以及今后的发展方向。

对误差传播定律一些应用问题的再讨论

本文结合三角测量的实例对误差传播定律一些应用问题进行了讨论,指出当只有一个独立的观测值时,和函数与倍数函数运用误差传播定律不会出现悖论;采用数学中更为复杂的恒等函数关系式中不同的算式求解相同观测值的函数值,运用误差传播定律也不会出现悖论。如果在测量工作中有多余的直接观测值,就需用平差后的间接观测值按协方差传播律来计算,这样数学中相等的函数关系才能得到同样的函数中误差结果。

总体最小二乘平差法的误差传播定律

利用矩阵拉直运算得出了总体最小二乘中随机模型的求解方法,即当某一列向量1等于一变量矩阵与另一列向量2(常数向量)的乘积,且已知变量矩阵的所有元素间的方差及协方差时,确定列向量1的协方差矩阵的方法。推导了倍乘关系、和或差关系、线性、非线性函数关系下以及两个相关变量矩阵之间的误差传播定律,并通过算例说明了该误差传播定律的有效性。

基于双三次Hermite插值方法的DEM误差传播分析

针对由双三次Hermite插值所生成的DEM数据,提出了一种新的传播误差估计方法。传播误差估计模型所适用的空间对象包括:线、不规则三角网(TIN)和规则格网等DEM数据。基于统计学中的误差传播定律,推导出了由非线性插值方法所生成DEM的误差传播公式。最后,将由双三次Hermite插值方法所生成DEM的传播误差与先前研究中采用线性插值所生成DEM的传播误差进行对比分析,由此可以更加全面地掌握通过线性插值或者非线性插值方法所生成DEM的误差传播规律。该成果可用于指导对实际生产DEM产品过程中插值方法的选择。

双轴旋转惯导系统误差传播特性分析

针对双轴旋转惯导系统的误差传播特性问题,推导出双轴旋转惯导系统的误差方程,通过特征值判据证明了误差方程在李雅普诺夫意义下的稳定性,设计了一种合理的十六次序转位方案,建立了研究误差传播特性的方法,分别仿真了初始对准误差角、陀螺常值漂移、陀螺安装误差、陀螺标度因数误差4种因素对导航误差传播特性的影响。结果表明,4种误差因素大小均与导航误差大小成线性关系,并且满足叠加性;4种误差因素会引起导航姿态、导航速度、导航纬度的常值误差和振荡误差,但不会引起积累误差;陀螺标度因数误差会引起导航经度误差的积累和发散。最后提出了减小双轴旋转惯导系统导航误差的措施,对设计双轴旋转惯导系统有一定的参考价值。

弹道导弹捷联惯性导航系统误差传播模型

弹道导弹捷联惯性导航系统(SINS)的误差是由陀螺仪和加速度计交叉影响产生的,与平台误差传播过程有本质区别,本文针对弹道导弹捷联惯性系统的实用模型开展了研究,得到了离散形式的误差传播,通过该模型建立的离散卡尔曼滤波仿真表明,模型准确地反映了捷联惯性导航系统的误差,为组合制导和提高射击精度研究提供了有利条件。

基于格网DEM的等高线提取误差传播模型

从格网DEM的结构入手,根据误差传播定律,分析了格网点的高程误差对由其生成的等高线数据的位置偏移、长度及方向的影响,建立误差传播模型,以实际DEM为例对比了原始等高线和DEM内插产生的等高线的变化,并进行了模型验证。结果表明:等高点落在格网点时中误差最大,越接近中点,中误差越小;等高线折线的长度中误差是线元长度中误差的累计,其值随内插点的增多而增大;等高线折线的方向中误差与折线的起点和终点位置相关,与等高线的追踪路径无关。

光纤惯导角度随机游走误差传播特性研究

角度随机游走是光纤陀螺的一个重要技术指标,也是高精度光纤惯导系统的一项重要误差源。为了深入了解角度随机游走误差对系统精度的影响,从统计角度研究了该误差在导航过程中的传播特性。通过将角度随机游走对系统的影响等效为不相关的随机脉冲序列激励下的系统输出,推导了角度随机游走作用下导航误差的理论公式并进行了仿真验证。结果表明,所给出的理论表达式能够很好地描述角度随机游走误差的传播规律。通过解析表达式,可以在任意时间段对任何一只陀螺角度随机游走造成的系统误差进行定量分析,这对于系统性能评估、误差分析和设计工作都具有重要意义。

月地返回轨道控制误差传播及分离点位置精度分析

基于探月工程三期论证中的一条月地返回轨道,分析了影响轨道器和返回器分离点位置计算精度的误差因素,建立了相应的误差协方差传播模型。通过仿真计算,讨论了在不同修正时机下,末次修正控制误差对轨道的影响,给出了分离点位置误差与末次修正后轨道误差之间的关系,对末次修正时机和分离时机的选择与分离点位置误差的关系进行了初步分析,结果表明,适当延后末次修正时间,以及适当提前分离有助于控制分离点位置误差。

几何变换的误差传播

采用最坏情况法研究几何变换中的误差传播问题 在给出基本几何元素误差域表示方法的基础上 ,讨论对称、旋转变换的误差传播规律 ;并利用Minkowski算子 ,给出计算几何变换后误差域的算法 。

潜射弹道导弹定位定向误差传播模型

定位定向误差是影响潜射弹道导弹命中精度的重要因素。同时考虑几何项、初值项和引力项,得到了定位定向误差影响分析的完整解析解,并利用主动段状态空间摄动方程推导了定位定向误差的线性化传播模型。计算结果表明:所提方法计算速度快,速度偏差估计误差小于10%,位置偏差估计误差小于1%,可以满足精度分析的需要。