Error Analysis and Accuracy Assessment of GPS Absolute Velocity Determination without SA

Error sources which decrease the accuracy of GPS in absolute velocity determination have been changed since SA was turned off. Firstly, quantities of all kinds of error sources that influence velocity deter-mination are analyzed. The potential accuracy of GPS absolute velocity determination is derived from both theory and field GPS data simulation. After that, two tests were carried out to evaluate the performance of GPS absolute velocity determination in the case of a static and an airborne GPS receiver and INS (Inertial Navigation System) instrument in kinematic mode. In static mode, the receiver velocity has been estimated to be several mm/s with the carrier-phase derived Doppler measurements, and several cm/s with the receiver generated Doppler measurements. In kinematic mode, GPS absolute velocity estimates are compared with the synchronized measurements from the high accuracy INS. The root mean square statistics of the velocity discrepancies between GPS and INS come up to dm/s. Moreover, it has a strong correlation with the accel-eration or jerk of the aircraft.

激光三角法测量误差分析与精度提高研究

激光三角法测量是三维曲面非接触测量的主要方法之一,但测量精度受到本身结构和被测物体特性及环境因素等多方面的影响。通过试验对影响激光三角法测距精度的各种原因进行详细分析,并针对不同影响因素给出了消除或降低误差的方法。

线谱非平稳性与Dopplerlet测距测速

水中航行物的辐射噪声中的线谱特征通常被用来提高声呐的检测性能,本文用线谱特征来估计水中航行物的距离和速度。文中给出了四条水中航行物的时变谱图像和线谱图的例子,从这些例子中可以看到线谱非平稳性的一些时频形态,线谱非平稳反映的航行状态变化和由于辐射噪声与水声信道相互作用产生密集的干涉条纹等现象。文章指出了其中有二组特征蕴藏的目标距离和速度信息,线谱和干涉条纹。利用Dopplerlet变换和匹配投影算法提取到线谱中蕴藏的目标距离和速度信息。用计算机模拟验证了本方法的可行性,编写了较好的算法,并调查了算法的性能。在此基础上,从海上实验数据中估计出水中航行物的距离和速度,其估计值与海上实验实际的距离和速度相符。

基于FPGA的高速物体测速系统设计

目前对高速运动物体常用的测速方法基本上都要用到传感器,由于传感器的本身动作延迟大多在微秒量级,在物体高速运动情况下所测速度的误差必然比较大,因此传统的测速方法达不到应用要求;笔者设计了一种基于FPGA的高速物体测速系统,避免使用传感器,使系统的总体误差减小到0.00828%左右;该速度测量系统设计,以QuartusⅡ为软件平台,采用模块化设计并通过数码管驱动电路动态显示最终结果;该测速系统具有精度高、外围电路少、集成度高、可靠性强等特点。

岩块超声横波速度高精度测试方法试验研究

通过不同振动特性和直径的纵横波换能器,利用3种超声波速度测试方法对不同内部结构的大样品进行测试精度研究。试验结果表明:大块岩石横波速度的超声测试精度会受到岩石内部结构和测试方法的影响;垂直透射法可以获得较高测试精度的横波速度,剪切横波也可以得到岩石的非均质性和各向异性程度的信息;间接测试法只能用横波换能器才可以进行横波速度测试,测试到的是岩石横波的平均速度,受岩石内部结构和换能器振动特征的影响,间接法的测试精度会有较大的误差,选用合适的频率和小直径换能器,并增大发射能量可以提高间接法的横波速度测试精度。

同帧画幅的脱靶量单目摄像测量与计算

提出了一种采用同帧画幅和标识物的脱靶量单目摄像测量与计算方法。建立了同帧画幅的脱靶量计算模型,对影响计算精度的相关参数进行了仿真分析,采用实际图像对计算方法进行了验证。结果表明,这种测量计算方法相对简单,采用同帧画幅抵消了一定量的系统误差,目标定位精度高,可以满足脱靶量测量与计算要求。

双向比对技术弹丸空间位置高精度测量方法

将弹丸作为未知目标,测距精度受限,且具有较高的系统实现复杂度;将弹丸作为合作目标,提出了一种基于双向比对技术的弹丸空间位置高精度测量方法,给出了相应的系统设计方案;针对此体制的测距及测速理论和仿真分析结果表明:所提方法能够显著提高弹丸空间位置的测量精度,提高系统工作效能。

舰炮距离方位法对运动目标计算精度分析

分析了距离方位法对运动目标射击的计算原理和射击诸元计算模型,通过仿真方法分析了参数误差对诸元计算的影响,并建立了参数误差影响射击诸元的计算模型。仿真结果表明:距离方位法计算参数中航迹向、对地航速和初始相对方位对诸元精度的影响较大,而初始相对距离的影响较小。其中航迹向和对地航速测量误差均值增大一倍,诸元误差达到相同大小所需的时间缩短一半;初始相对距离测量误差均值越大,诸元误差随推算时间而增加的幅度越大;初始相对方位测量误差与诸元误差呈正比关系。

TCA2003测量机器人联测距离精度分析

针对TCA2003测量机器人机载联测距离程序"Tie Distance",推导了数据采集过程中任意两点不通视时通过变换测站点的位置间接测量两点间的距离和高差的精度计算公式,利用实验数据计算分析不同设站位置对联测距离精度的影响,得出实际工程应用中当待测两点间的距离、TCA2003的测角及测距精度确定后,测站点位置位于两待测点的垂直平分线上且靠近于两点的连线时,联测距离精度较高可代替直接测距。

倾斜超高层建筑物高程传递精度理论估算分析

目的探求倾斜超高层建筑传递高程精度的理论估算方法。方法采用数字水准仪和钢尺分段向竖直方向传递高程,直至顶层的变形监测点的高程精度估算分析。结果以数字水准仪精度和钢尺丈量的精度,结合国家的测量规范规定,估算分析得到楼层直至顶层的高程精度,且获得高精度。结论倾斜超高层建筑的传递高程,虽然难度大,传递高程困难,难以获得高精度的高程,但适当的施测方法经理论估算分析,可以测得高程的高精度。

单距偏心测量的精度分析及其测量方法改进措施

针对全站仪单距偏心测量存在精度低、测距受限及精度变化无规律等问题,依据单距偏心测量的测量原理,对其精度进行分析,找出误差源。对于与测站不通视的待测点的坐标测量,提出了一种新的测量方法,实地测量验证结果表明,相对于单距偏心测量,该测量方法能显著提高测量精度并扩大测距范围。

广角天幕靶靶距测量方法改进

为了提高现有广角天幕靶的靶距测量精度,提出了一种采用激光瞄准对两台广角天幕靶进行布放和调整的方案.将激光器安装于每台广角天幕靶的箱体上,使得激光器发出的激光束与天幕靶光幕面垂直,现场布靶时用两台天幕靶的激光器相互瞄准,便可以使两台广角天幕靶光幕面达到较高平行度,同时保证两靶高度一致,从而提高广角天幕靶的靶距测量精度,使靶距测量误差由原来3‰减小到0.04‰.

多普勒计程仪测速误差分析

阐述了多普勒计程仪测速原理,分析了多普勒计程仪测速误差来源,提出了减小和修正测速误差的方法,有效地提高测速精度。

测距三角高程法在凫洲大桥跨河水准测量中的应用

文章结合鳬洲大桥的场地特点,有针对性地进行技术方案设计,并对采用测距三角高程测量法实施二等跨河水准测量的误差来源进行分析,采取相应的措施和手段,有效消除和减小了误差项的影响,取得满意的效果。

经纬仪与激光测距仪组合系统的误差分析及标定方法

通过将μ-base激光测距仪固定在经纬仪上形成一套组合测量系统,并对组合测量系统中测距仪与经纬仪的相对位置进行了精确标定,将激光测距仪测量得到的距离转换为经纬仪仪器中心到目标的距离,再结合经纬仪测量的目标角度值,形成一种适用于大尺寸、超高精度测量要求的三维测量系统。通过对组合系统的测距误差进行分析,提出了一套高精度的标定方法,使得经纬仪中心至目标点的距离测量误差为±16.9μm。并对组合系统在此标定误差下的测点误差进行了分析,结果表明组合系统点位测量误差小于激光跟踪仪。因此,理论上本文提出的经纬仪与激光测距仪组合测量系统能够满足工业领域中大尺寸、超高精度测量的要求。

基于计转数炮口初速的数理统计外推法

针对直线外推法反推的虚拟初速与雷达测得炮口初速存在系统误差且需要对这一误差进行补偿的问题,提出一种基于计转数炮口初速的数理统计外推法。该方法基于大量试验结果进行数理统计,得出空炸炸点精度最高的引信测速应增加的百分比,从而将引信测得初速反推到炮口初速,通过修正引信空炸时间使空炸炸点精度提高。实验验证结果表明,基于计转数炮口初速的数理统计外推法在炸点偏差和炸点的密集度方面都比一般采用的直线外推法精度更高,提高了引信的定距空炸精度,验证了所提方法的有效性。

流场因素对超声波气体流量计测量精度影响

采用超声波时差法进行气体流量测量时,流场快速变化或者管段结构造成的局部二次流、涡流及速度分布不对称等情况,是影响超声波气体流量计测量精度的关键因素。针对此问题,以DN50超声波气体流量计为研究对象,利用CFD对超声波流量计不同风速下进行数值模拟,并在低速回流风洞测试段进行风速测试实验。将计算流体力学与信号处理相结合,分析换能器安装结构引起的流速特性变化,以及流场扰动对超声波回波信号的影响。研究表明,在0~3 m/s流速范围内,随风速增大,超声波测速受流场变化与声束扰动影响也增大,同时超声波回波信号质量越差,流量计风洞测速实验验证了数值模拟的合理性。

全站仪对边测量原理及精度分析实例探究

对边测量是全站仪的一种常用内置功能,用于间接测量两个彼此不通视的点之间的水平距离,该方法设站灵活,操作简单,但其测量精度没有标注,需要通过计算求得。本文研究全站仪对边测量的基本原理,利用误差传播原理,推导出对边测量的精度计算公式。最终通过实例计算,对其精度进行了分析,并讨论了对边测量在测站改变时其精度变化的规律,提出了提高对边测量精度的方法。

激光测距与光速测量实验方法研究

本文给出了采用相位式进行激光测距的实验原理,根据相位式激光测距原理提出了一种激光测距实验方法。在此基础上,通过对实验方法的调整,同时实现了对光速的测量,并对距离测量和光速测量测量的结果进行了误差分析。

激光三角法位移测量多项式拟合及误差修正

基于非接触高测量精度、便于使用等特点,激光三角法测距在科研和工业生产实践中已获得了广泛的应用。位移测量是通过激光斑在成像光敏面上的位移来决定的,在不同的应用中两者之间多项式拟合的参数选择也往往不同,选择合适的多项式,实现快速、高精度测量对不同的应用有很重要的意义。本文针对激光三角法位移测量被测面位移量y与成像光斑在光敏面上位移量x之间的非线性关系,系统分析了y作为x的函数用多项式拟合过程中的误差来源,实验搭建了一台小型激光三角位移传感器,根据实验测量数据,验证了搭建的激光三角位移测量装置满足Scheimflug条件,根据实验测量值和多项式拟合计算的位移值,定义了一个评判拟合质量的质量因子Q,通过计算Q,确定了最佳多项式拟合。