新的“S-蛇形”机动目标模型及跟踪方法研究

为了解决三维空间蛇形机动目标跟踪算法中模型失配的问题,提出了新的"S-蛇形"机动目标模型。该模型基于研究分析了平面内原始机动转弯模型,考虑目标在垂直方向做简单的匀速直线运动,对二维机动转弯模型进行了三维补维,但经仿真分析发现,此模型在机动变轨处出现"折返"现象,为了克服此缺点,又对该模型的状态转移矩阵进行了修正,提出了一种新的"S-蛇形"机动目标模型,该模型能够很好地匹配蛇形机动目标真实运动轨迹。最后在扩展卡尔曼滤波算法(EKF)中应用该模型,对真实蛇形机动目标进行滤波跟踪,通过Monte-Carlo仿真,结果验证了此算法跟踪精度高,也进一步证明了改进模型的合理性和实用性,并已经初步应用于某新型武器装备跟踪系统调试中。

经济型大尺寸激光自动坐标测量系统

利用手持式激光测距仪和二轴转台,设计了一种经济型大尺寸激光三维自动测量系统,用于船舶等大型工件的现场测量。介绍了系统的测量原理和主要组成部分,系统无需合作目标,在计算机的控制下自动对目标进行测量来获得相对系统的三维坐标数据。分析了系统的主要误差对测量结果的影响,完成了主要误差的提取实验。最后,利用激光跟踪仪对系统测试水平两点间的距离的测量精度进行了评定,并对船分段模型进行了测量实验。实验表明,该系统对水平放置物体的两点间距离的测量精度达到了1.73mm,对船分段模型的平行平面之间的距离测量精度达到了1.5mm。由于系统构成简单,硬件成本较低,测量精度较高,测量速度大约为1point/s,非常适用于船分段的测量。

运动目标视觉跟踪测量系统与场地坐标系的快速统一方法

车载移动式视觉跟踪与测量系统在实际应用中,快速便捷地进行视觉系统与场地坐标系的全局统一是关键技术。结合视觉系统与现场特点,阐述了系统标定原理,给出了视觉跟踪与测量系统相对于场地坐标系转换数学模型。该方法的基本思路是转台视轴分别指向场地坐标系内的两个控制点,根据两点对应的俯仰角、方位角及距离确定两坐标系的转换关系。仿真分析和实验结果表明:角度和距离精度分别达到0.03°和0.52%。该方法便捷、高效,对移动式视觉测量系统坐标系快速统一有实用价值。

基于神经网络的直升机协调转弯控制律设计

针对直升机协调转弯控制提出了一种控制律设计方法。首先,在小扰动线性模型基础上,建立描述直升机全包线范围内的T-S模糊模型。其次,分析直升机协调转弯机理,确定相应的控制律结构,利用参数优化算法确定控制参数。最后用所得的控制参数样本训练径向基神经网络,实现全包线范围内的连续调参控制律。仿真结果表明,直升机转弯性能完全满足指标要求,所提出的控制律设计方法可行、有效。

机载光电平台安装误差分析

误差仿真分析是设计和提高光电平台检测精度的一种重要手段。鉴于目前大多数文献讨论的多为测试转台的自身精度在检测平台过程中对平台精度的影响,缺乏全面性,没有考虑到两装置的安装误差,采用坐标系平移及向量旋转理论,把光电平台与转台存在安装角及两装置回转中心不重合的情况转移到同一坐标系下,并充分考虑到两装置的回转中心距离同模拟目标器通光孔径的关系,建立检测光电平台精度的误差模型,用Matlab软件加以仿真计算,得出安装角在0′~5′范围内,最大方位角误差为14.1＂,俯仰角误差为17.7＂。

卧式加工中心工作台回转中心坐标的调整

分析了卧式加工中心的结构形式,提出了T字形结构的卧加工作台回转中心坐标值的重要性,给出了实际位置与理论位置相偏差的几种可能性,明确了如何确定、调整该偏差的方法。