石油钻井倾斜及方位测量的研究

提出了以加速度计和磁传感器为测量元件进行角度测量的方法 ,并对该测量方法的原理进行了探讨 ,同时对油井测斜原理中关键的俯仰角及横滚角的拾取方法进行了仿真 ,结果表明 ,这种角度测量的方法是切实可行的。

环形激光陀螺信号分析与处理

我们对环形激光陀螺输出信号进行了时频分析 ,采用Allan方差法对陀螺信号进行了分析与计算 ,应用混合滤波技术对陀螺信号进行了处理 ,并对滤波前后的陀螺测试数据进行了对比分析。Allan方差法分析结果表明 ,该滤波技术能有效提高激光陀螺的精度。

环形激光陀螺随机误差分析

环形激光陀螺以其高稳定性等诸多优点被广泛应用。简要介绍了环形激光陀螺的工作原理,并应用Allan方差的原理对环形激光陀螺(RLG)的输出信号进行了分析,有效地分离出影响激光陀螺输出性能的几种主要随机误差源,分别求出了陀螺3个轴的误差系数,并对陀螺的性能进行了评估,所得结论为RLG的误差补偿及其在导航系统中的使用奠定了基础。

环形激光陀螺的神经网络消噪

分别应用BP神经网络和DRNN网络对处于静止和运动状态下的环形激光陀螺输出信号中的噪声进行了消除,并应用Allan方差方法对消噪前后的陀螺信号进行了对比分析。结果表明使用神经网络对RLG进行消噪是可行的,而DRNN网络作为一种动态网络,其去噪效果及陀螺初始启动时的信号跟踪能力要优于静态BP网络。使用神经网络去噪的方法对研究环形激光陀螺的误差补偿及快速启动是有实际意义的。

对角神经网络用于环形激光陀螺消噪建模

对角神经网络(DRNN)为非全反馈式动态神经网络。应用DRNN对处于静止和运动状态下的环形激光陀螺(RLG)进行了消噪建模,并应用A llan方差方法对消噪后的结果进行了对比分析。结果表明:使用DRNN对RLG进行消噪建模是可行的。同时,将DRNN与反向传播神经网络的消噪结果进行了比较,得到动态网络的消噪能力要优于静态网络的结论。所用方法对研究RLG的误差补偿及快速启动是有实际意义的。

基于VME总线的LINS系统设计

针对多任务并行实时处理、中等精度、性能可靠的要求,提出了一套基于 VMEbus 总线的分布式并行双机的环形激光陀螺捷联惯导系统(LINS)的设计方案,方案的实现使得硬件上满足实时化、易开发的特点.软件的设计符合软件工程的设计思想,同时又解决了系统的同步及 PCI 与 VME 总线的中断与访问。

MEMS器件捷联惯导系统旋转调制技术

使用微机电(MEMS)惯性器件利于捷联惯导系统的低成本和小型化,但MEMS器件误差较大.为提高系统精度,引入了一种全自主误差补偿方法——旋转调制.说明了旋转调制对常值误差的抑制作用和对导航精度的改善效果,并在旋转轴数目、旋转方向、旋转连续性和旋转速度等方面比较了不同旋转调制方案.根据MEMS器件的误差特性,选择了一种适合MEMS器件捷联惯导系统的旋转调制方案并自主研发了原理样机.静态和车载实验表明:旋转调制可以明显抑制MEMS器件常值误差对导航精度的影响,200 s内俯仰和横滚姿态精度提高了5倍,速度和位置精度提高了近10倍.

基于DSP的光学探测陀螺稳定系统的设计与实现

设计了一种以DSP为处理核心的高精度的光学探测陀螺稳定系统。介绍了以CCD图像和旋转变压器测角组成系统位置闭环,以光纤速率陀螺作为惯性速率反馈传感器组成系统速率闭环的复合控制系统以及系统的软硬件设计。

基于MEMS器件的旋转调制式航姿参考系统设计

为实现中精度、低成本的航姿测量系统,提出了一种基于低精度MEMS(Mi-cro Electronic Mechanical System)陀螺旋转调制技术的解决方案.系统采用四元数及三子样法进行航姿解算,可选用全自主及快速两种对准模式.全自主对准采用基于速度观测的Kalman滤波方案,利用30(°)/h的MEMS陀螺可实现优于5°的航向对准精度;快速对准时航向角由磁场计提供,经磁罗差补偿后航向精度优于0.4°.静态及动态实验结果表明:旋转调制可将MEMS陀螺的精度提高30倍左右,系统在1 h内的航姿保持精度优于1°.

近红外动目标CCD成像跟踪系统

介绍了以电荷耦合面阵器件作为图像探测器的近红外动目标成像跟踪系统。在系统中采用了一些关键技术，从而使系统能够对近红外动目标高质量成像，并能进行有效准确的定位跟踪。

基于神经网络的典型地物的偏振多光谱图像分类(特邀)

相比传统的多光谱成像探测,偏振多光谱成像探测方法可以探测目标表面的粗糙度、含水量等更多信息,给目标检测带来了很大便利,但目前主要用于目标探测,尚未广泛应用于目标分类。BP神经网络是目前常用的一种典型神经网络,可以建立从端到端的映射,在训练样本集足够大的前提下,训练完毕且效果良好的神经网络是一种高效、精确、快速的工具。首先,利用基于旋转偏振片和滤波片的偏振光谱成像探测系统获取了典型地物的偏振多光谱图像,对图像进行了预处理,建立了数据集;其次,在该数据集上进行了神经网络的训练,训练后的神经网络可以处理未知的偏振多光谱图像,并实现了对几种典型地物的分类;最后,对神经网络分类的效果进行了评价,并与其他几种典型分类方法的效果进行了对比,发现神经网络方法具有更好的分类精度和效果,相比典型的最大似然分类算法,其总体分类精度可从91.7%提升至94.2%,Kappa系数可从0.851提升至0.898。研究结果表明:基于神经网络的偏振光谱图像分类方法对于改进和优化现有的偏振多光谱图像数据处理方法具有一定的研究意义。

艇载增强型光电探测系统设计与实现

以无人飞艇为空中载体的光电探测系统可实时对地面敏感地区进行长时间大范围监视和小目标跟踪,特别适合抗震救灾等特定重大任务。本文采用两轴双框架结构、三环控制方法,并加入双GPS信息,设计一种基于艇载的增强型光电探测系统,详细阐述了该系统的结构设计、功能划分、控制系统以及软硬件设计方法。通过系统指标测试与实际飞行实验,验证了该系统的正确性和可靠性。

框架式转子陀螺仪教具研制

机械结构和电路系统复杂的传感器原理的理论教学内容枯燥、抽象,学生不易理解。针对陀螺仪定轴性、进动性和陀螺力矩部分教学内容抽象、难理解的问题,研制了电动式框架式转子陀螺仪教具,在此教具上可进行陀螺仪定轴性、进动性和陀螺力矩的定性演示和定量计算实验,能有效提高陀螺仪特性的教学效果。

基于LabVIEW的汽车操控测试软件的设计与实现

结合目前对于车辆操纵稳定性能的测试要求,利用惯性导航系统、GPS、转向盘力矩角度传感器、踏板力计,基于LabVIEW软件平台开发了汽车车载操控测试软件系统。该文给出了上位机显控系统软件的通讯、数采、显示、数据处理、评分报告生成的流程及实现方法。最后完成实车测试,验证了软件系统的方便性与可靠性。

低成本MIMU/GPS车载组合测量系统的导航算法设计

文中的组合测量系统用于测量汽车的位置、速度和姿态信息,为提高测量精度,文中设计的导航算法为:系统做近似直线运动时,采用基于位置、速度、航向组合的导航算法;系统做转弯运动时,采用基于位置、速度组合的导航算法。实际跑车实验表明,系统位置精度为3 m(CEP)、速度精度为0.25 m/s、航向精度为1°,相对单纯的位置、速度组合导航算法,系统的测量精度有所提高,尤其航向测量精度提高了1倍,从而说明文中所述导航算法的有效性。

基于惯性/GPS组合的车载测试系统的设计

介绍了一种基于惯性/GPS组合导航的车载测试系统的设计与实现方案。该设计中采用目前应用较为广泛的DSP+CPLD的搭配模式作为测试系统的主计算机,对相应的惯性器件陀螺仪和加速度计进行高频采样,通过捷联惯导算法给出系统的姿态、位置信息,结合对GPS信息的获取,通过卡尔曼滤波技术对捷联解算得到的系统信息进行滤波,从而得到不随时间发散的姿态、位置信息,以便于对测试车辆进行相应的动力性能以及舒适度的测试。

基于双DSP的SINS/GPS组合导航计算机系统

为满足SINS/GPS组合导航系统对实时性、精度的要求,设计了一种基于双DSP的高性能SINS/GPS组合导航计算机系统。本系统按功能划分为数据传输子系统和导航计算子系统。选用高性能数字信号处理器TMS320F28335(DSP1)和TMS320C6713(DSP2)分别作为数据传输子系统,导航计算子系统的核心处理器;两子系统之间通过双口RAM实现高速可靠通信。系统通过扩展外部接口实现对惯性组件数据,GPS数据实时采集,并输出导航参数,具有很强的实时性。

改进的基于故障特征平面的双星故障识别算法

针对基于识别门限的奇偶矢量法等双星故障识别算法存在较大误警率、漏检率以及故障偏差抵消致使双星故障正确识别率较低的问题,提出了一种改进的用于双星故障识别的接收机自主完好性监测算法.在奇偶矢量法的基础上,构造故障特征平面和改进奇偶矢量,分析二者之间的几何特征与卫星故障的关系,并设计相应算法识别故障卫星.该算法不受识别门限的影响,避免了由识别门限引起的识别率较低的不足.半物理仿真结果显示:改进后的算法故障识别率达到90%以上,与直接利用奇偶矢量法相比,可以显著提高双星故障识别率.

激光轴与视轴平行性测试

本文通过坐标模型的建立,对激光测距值误差进行了定性分析,得出了激光测距值误差的表达式和产生误差的误差源。根据激光测距误差,求得视轴与激光轴之间的偏角,并进行仿真,验证在此方法下所得偏角的精度,最终在仿真的基础上,确立实验方案。

惯性法轨道不平顺测量仿真研究

轨道几何不平顺一直是轨道检测的主要项目，它是影响列车运行安全和平稳性最主要的参数。通过不平顺轨道的数值模拟以及车辆轨道动力学仿真，对惯性法测量轨道不平顺进行了仿真研究，分析了各不平顺参数的检测方法，研究了陀螺仪性能对测量精度的影响。