用ZEMAX模拟五棱镜误差对平行度检测的影响

介绍了用五棱镜法检测大口径光束平行度的原理。分析了五棱镜加工的角度误差及面形误差对检测结果的影响,得出了五棱镜角度误差不影响检测结果,2个折射面的面形误差对检测结果的影响较小,2个反射面的面形误差对检测结果影响最大的结论。介绍了选择五棱镜的方法和减小面形误差影响的方法。最后,给出了用五棱镜法检测单星模拟器出射光束平行度的应用实例。

基于Zemax的C-lens光纤准直器点精度分析

为了解决市场对小点精度光纤准直器的日益增长要求,通过运用高斯光学和几何光学理论,使用Zemax软件对C-lens准直器进行建模,给出了不同的因素对光纤准直器点精度的影响规律。从实际产品和生产工艺角度出发,在透镜焦距为1.91 mm的限定条件下,分析了元件角度、透镜球面偏心、C透镜长度、C透镜材质的改变对点精度的影响规律。模拟的结果表明:当元件的角度为0°时,点精度为0°;当透镜球面偏心为0 mm,且没有角度影响时,光纤准直器的点精度为0°;当C透镜的长度正好等于0.25P时,点精度达到最小值0°;当C透镜材质为Silica时,点精度达最小值为0.38°。将分析结果结合工业生产工艺指标进行了讨论,提出了实际应用改善的方向。通过案例分析,提出了点精度优化0.45°的方向,Zemax模拟平均值为0.95°,样品测试平均值为0.76°,结果表明Zemax对光纤准直器的点精度分析具有一定的指导意义。

射频仿真系统中幅度误差对角模拟精度的影响分析

角模拟精度是射频仿真系统的一项重要指标,而三元组幅度控制误差是影响角模拟精度的重要因素,分析角模拟误差与幅度误差的关系具有重要意义。首先,在三元组最大幅度误差限制下,对固定角位置下的最大角模拟误差问题进行建模,该优化问题是一个非凸优化问题,通过分析其结构特性,获得最优解的六组可能取值。其次,对三元组内任意角位置下的最大角模拟误差问题进行建模,基于固定角位置的优化结果与该问题的结构特性,获得三元组最大角模拟误差的闭式表达式,揭示最大角模拟误差对应的视在辐射中心。然后,分析幅度误差较小时,三元组最大角模拟误差的渐进特性,揭示了渐进角模拟误差随幅度误差变化的线性关系。最后,仿真验证了角模拟精度分析结果的准确性。

空中炸点被动声三基阵定位系统误差仿真

被动声定位技术是空中炸点探测的一种有效手段。采用三个立体五元阵构建了被动声定位系统,使用各个基阵的方向线异面交会并取三角形重心作为目标位置结果,对立体五元基阵的定向性能和三基阵定位系统的定位性能进行了误差仿真。仿真结果表明立体五元阵和正三角形构型三基阵定位系统都具备全向的定位性能。三基阵定位系统定距精度高,定向精度比单基阵稍高,可用于空中炸点的定向和定距。

基于欧拉平台误差角的SINS非线性误差模型研究

捷联惯导系统(SINS)误差模型是研究SINS误差传播特性和进行多导航系统间信息融合的基础。文章利用欧拉平台误差角表示理论导航坐标系与计算导航坐标系之间的失准角,推导了SINS非线性误差模型,在大方位失准角误差和小失准角误差条件下做了简化研究。提出了基于外界阻尼信息的阻尼SINS算法及其误差模型,有利于减小计算量和降低误差分析的复杂性。最后,对大欧拉平台误差角下SINS误差模型进行了准确性检验,仿真结果表明误差模型能完美地反映SINS误差特性。

微波着陆引导系统多径效应的数字仿真

为分析和评估多路径效应对MLS测角误差影响,提出了一种基于几何光学和射线寻迹理论的MLS多路径角度误差数字仿真新方法.该方法依据几何光学和几何绕射理论在获得多径信号与直达信号电压比的基础上,通过射线寻迹计算多径直达信号相位差,而后对叠加包络的角度误差方向图分解为波束内和波束外多路径误差进行研究,实现角度误差数字仿真.利用该方法对某机场典型环境的多路径问题进行了数字仿真,并将仿真结果与经典模型进行了对比,验证了其可行性.

无传感器无刷直流电机位置误差的分析与补偿

无刷直流电机电枢反应造成反电势法无传感器控制中的转子位置检测误差。文章定量推导有限元法仿真以及定性分析转子位置误差，阐述该误差引起的电机换流角，提出补偿电路。

激光自准直测角中零位畸变模型及仿真

基于透视投影变换和空间解析几何理论,提出了一种新的激光自准直测角模型建立方法,通过对像点的椭圆轨迹中心与系统基准零位的分析,建立了基准零位畸变误差模型,并进行了仿真研究,获得了该误差的变化规律,为激光自准直测角系统标定、基准零位的确定等问题的有效解决提供了一个有效的理论依据,具有一定的理论意义和工程实际应用价值。

圆光栅偏心对仿真转台角位置精度的影响

为了满足仿真转台角位置精度的指标要求,减小圆光栅安装偏心引起的角位置误差,本文提出了运用最小二乘拟合对该误差进行修正的方法。首先介绍了仿真转台的工作原理并给出了角位置精度的技术指标,然后理论分析了圆光栅安装偏心引起的测角误差与转角的规律,运用最小二乘拟合对测角误差进行修正。通过对比,修正后的测角误差明显小于修正前。结果表明,最小二乘拟合方法能够有效地修正圆光栅安装偏心带来较大的测角误差,使得角位置测量精度满足±4"指标要求。

微波着陆系统角误差数字滤波器的设计与仿真

依据MLS的角误差滤波器的ICAO标准 ,用双线性变换法设计数字滤波器 ,利用数据分析软件MATLAB对设计的数字滤波器和模拟原型滤波器进行仿真 。

基于分集技术的射频仿真角度精度提高

研究了提高射频仿真系统的角度精度的方法。提出了三元组分集技术,该技术通过使用多个三元组同时对同一个点目标进行模拟来提高仿真角度精度。不同三元组具有相互独立的角度误差的电磁能流在空中汇集,称之为空间合并。当各三元组的能流配以合适的权重时,空间合并会给出最佳的角度精度。该文依据最大比率合并算法,给出了各三元组的最佳权重。当5个三元组进行分集时,仿真角度误差的方差可以减小到原来的60%以下。参与分集的三元组数目越大,仿真角度精度越高。这对于进一步提高三元组射频仿真精度具有理论意义和实用价值。

标定型星模拟器设计与关键参数测试

为了完成高精度星敏感器关键参数的地面标定,研制单星指向误差优于3″、星间角距误差优于5″的标定型星模拟器。根据标定型星模拟器的工作原理,设计高精度的准直光学系统,从设计结果分析,光学系统有效视场为37°,全视场角内准直光学系统相对畸变≤0.1%,MTF达到衍射极限,可以实现对星点位置的准确模拟。提出单星指向、星间角距等关键参数的误差计算方法并进行测试,实验结果表明:设计的标定型星模拟器的成像精度符合设计指标要求,整个设备可以满足高精度星敏感器地面测试的使用需要。

战术导弹防御中的拦截交会角约束研究

由于拦截器侧向发动机纠偏能力的限制及TBM的初始位置误差的影响,拦截交会角需要满足一定的范围才能命中目标。本文研究了战术导弹防御的拦截交会角约束问题,提出了一种运动学几何分析方法,推导了TBM的初始位置误差引起的横向偏差与拦截交会角的解析关系,分析了拦截交会角对末制导段纠偏的影响,确定了可命中目标允许的拦截交会角范围。通过仿真计算和分析,论证了该方法的有效性。

基于黏弹性介质波动理论的页岩超声波数值模拟

利用超声波透射法来研究页岩的超声波响应特征,是页岩气开发过程中利用测井资料解决地质和工程问题的基础,而目前对于以页岩地层声波测井为目的的声学响应研究成果则鲜有报道且相关研究将页岩当作弹性介质来处理,未考虑页岩的黏弹性特征。为此,基于黏弹性介质波动理论,结合超声波透射实验背景,构建初始条件、振源条件、边界条件和稳定性条件,采用交错网格有限差分法模拟不同层理角度页岩的超声波透射实验。研究结果表明:①数值模拟计算和物理实验所得到的页岩声波特性变化趋势相互吻合;②基于理想和真实岩心的数值模拟计算和物理实验所得到的页岩衰减系数随测试频率、层理角度变化的规律均一致;③在层理尺度和密度恒定的条件下,随着层理角度的增大,波速呈幂函数递减,衰减系数呈线性增加。结论认为:①基于黏弹性介质声波波动理论,结合高阶交错网格差分技术建立的模拟页岩超声波透射实验的数值计算方法计算科学合理,具有较强的适应性;②利用该数值模拟方法可以从微观角度分析页岩层理特征对超声波传播特性的影响规律;③新方法拓展了层理性页岩地层声学研究的思路、避免了人为误差、节约了实验成本,具有重要理论价值和实际意义。

全捷联图像导引头视线角速率精度分析

为分析全捷联图像导引头视线角速率精度影响因素,提出了视线角速率精度分析算法。首先,提出了视线角速率解耦算法;其次,根据误差理论详细分析了视线角速率各误差源的误差灵敏度并提出了精度计算方法;再次,分析了体视线角、弹体角速率、姿态角与体视线角速率等误差形成机理与精度影响;最后,建立了半物理仿真实验系统进行算法验证,结果表明,视线高低角速率与方位角速率的估算精度分别为0.273°/s与0.235°/s,实验结果分别为0.281°/s与0.242°/s,相对误差分别为2.85%与2.89%,验证了视线角速率精度估计算法的正确性与精确性。研究结果可以用于全捷联图像制导控制系统总体设计过程,并为视线角速率精度估计与指标分配提供理论依据。

基于小波分析的遥测设备角误差信号降噪研究

介绍角跟踪及小波降噪的原理,描述不同的小波基、分解层数以及阈值的选取对遥测角误差信号降噪效果的影响,并给出判断降噪效果的定量标准。采用六种常用小波基在不同阈值和分解层数下对含噪声角误差信号进行降噪处理,并采用MATLAB进行仿真,通过对降噪效果的比较分析得出最佳方案。最后,针对一代小波运算复杂的问题,在设备实现时采用提升小波,并用实测数据对降噪效果进行检验。

高度计姿态角估计算法误差分析

星载雷达高度计依靠对海面回波的跟踪,测量卫星到海面的距离.卫星平台的姿态角会显著影响高度计的回波形状,从而带来指向误差.推导了利用高度计回波跟踪反演姿态角的2种算法(两点法和线性回归法),并对它们进行了误差分析.然后通过蒙特卡洛仿真评估了算法的性能,并对理论分析进行了验证.最后,对算法的实现进行了进一步讨论.

一种基于卡尔曼滤波的船载伺服系统随机误差处理方法

针对测量船伺服系统存在随机误差的情况,为提高角误差的精度,基于著名的Singer模型建立了航天测量船伺服系统卡尔曼滤波算法,并通过计算机进行了实际测量数据的仿真实验。从实验仿真结果分析可看出,采用提出的算法,能够较大程度的减小角误差电压含有的随机误差,验证了本方法的有效性,达到了提高测量船测控精度的目的。

基于L1自适应控制的无人机横侧向控制

在设计无人机飞控系统时,以往采用PID增益调参,由于每架飞机参数的不确定,传统方法费时费力。为了克服传统方法对系统参数和模型结构的依赖,提出了一种对小型无人机进行横侧向滚转角控制设计的新的L1自适应控制方法。该方法将飞机在包线内的参数变化和耦合视为模型的时变参数和干扰;构建的L1横侧向控制律能够对控制信号中的高频振荡进行有效抑制。仿真验证的结果表明,所设计的控制器能够控制跟踪误差渐进收敛且跟踪效果良好。

光电互联电路中激光器与光纤直接耦合对准误差仿真分析

光电互联电路可实现电子系统内高速、高带宽、高密度和低功耗的信息传输,可有效解决高速电互联传输瓶颈问题。采用光纤作为传输介质可降低光电互联电路制作成本,激光器与光纤耦合对准技术则是光电互联电路实现的难点之一。利用ZEMAX光学软件建立了激光器与光纤直接耦合模型,仿真分析了纵向偏移误差、横向偏移误差和角度偏移误差对耦合效率的影响。仿真结果可为光电互联电路的设计与制造提供指导。