水平式激光发射系统指向误差的修正

为修正由轴系误差引起的水平式激光发射系统的指向误差,借鉴经纬仪视轴指向误差的修正方法——单项差法和坐标变换法,建立了激光发射系统指向误差的修正模型,得到了轴系误差在激光发射光路中的传递规律。介绍了系统光机结构及建模理论,导出了反射镜的作用矩阵。通过建立水平式跟踪架笛卡尔坐标系,将激光光束看作空间内一单位矢量,并借助矢量旋转与坐标变换,得到了各单项误差解析式;通过线性叠加得出激光发射系统指向误差的修正模型。结合电视跟踪系统所测量的激光束指向误差,采用最小二乘法拟合得出修正模型中各待定系数。实验结果表明:指向误差经修正后,系统在某两轨道上和天顶区域的指向精度可达到3.1″和9.7″,满足系统设计的精度要求。

基于单轴转动的捷联系统粗对准技术研究

阐述了基于单轴旋转的捷联惯导系统误差抑制原理。针对旋转捷联惯导系统的粗对准问题,对比分析了解析法和惯性系粗对准法的本质区别与适用范围,利用惯性系对准过程是动态过程这一性质,提出在旋转捷联惯导系统中引入惯性系粗对准法,并进行理论推导与分析。在三轴摇摆运动形式下,对单轴旋转捷联惯导系统的粗对准过程进行仿真分析,并与不旋转时的粗对准结果相对比。结果表明,惯性系粗对准过程中,惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)的转动调制了惯性器件常值偏差,有效地提高了旋转捷联系统的粗对准精度。

极轴式望远镜系统误差修正方法研究

为提高极轴式望远镜的测量精度,借鉴地平式望远镜的系统误差修正方法,推导了基于轴系和球谐函数的极轴式望远镜系统误差修正模型,在分析2种误差修正模型误差项不足的基础上,探索性地提出了一种新的误差修正模型——改进球谐函数系统误差修正模型。对实际测星数据进行误差修正的结果表明,进行改进球谐函数系统误差修正后,精度在时角和赤纬方向上比其他方法提高了50%。

基于单轴旋转的捷联系统误差特性分析

针对旋转捷联惯导系统误差特性,分析转台转轴与当地垂线偏离及尺寸效应对系统导航精度的影响。以单轴旋转为例,论证了旋转调制补偿部分惯性器件偏差的基本原理。推导了惯性测量单元旋转时,转台转轴与当地垂线偏离引起的速度误差表达式;通过引入旋转角速度误差,分析尺寸效应对系统导航精度的影响。在理论分析基础上进行仿真,结果表明转台转轴与当地垂线偏离时系统产生较大定位误差,转速不平稳是导致尺寸效应加剧的主要因素。

无线电外弹道测量设备轴系误差修正方法改进

对无线电外弹道测量设备轴系误差的性质进行分析，论述了传统轴系误差修正方法的缺点，采用坐标系转换的原理，推出了一种轴系误差的精确修正方法。对各种误差项进行分离，将传统的轴系误差修正方法改进为实时快速修正方法，并利用实际标定的误差数据，仿真计算不同修正方法的修正效果，验证了轴系误差精确修正方法的正确性，验证了实时快速修正方法的正确性和快速性。

低速增压风洞压力测量系统设计与误差分析

低速增压风洞的雷诺数能够达到8.5×106,但与常规的风洞相比它的内部压力可高达0.4MPa。为此,设计了一套满足增压状态下的高精度风洞压力测量系统。系统采用耐压的PSI8400设备进行压力测量。通过模拟压力工作环境和分析测量的数据,找到压力风洞压力测量误差的主要原因是温漂、时漂、零偏置和压力效应。据此,采取了5点校准、正负校准等方法,消除了它的影响。通过与压力标准PCU比对和验证,这套压力测量系统的精度优于0.05%。因此这套压力测量系统可以在压力风洞中进行多种高精度的测量。这套测压系统已在增压风洞的轴向静压梯度测量中得到应用,解决了压力风洞中流场校测的测量问题。

高精度单轴转台结构设计及仿真分析

根据转台的设计要求,完成了单轴转台的结构设计,并对各部分结构进行了介绍。对轴承进行了选型,并对由于轴承径向跳动引起的轴系误差进行了定量计算。在三维模型的基础上,利用有限元分析软件ANSYS对影响轴系误差的关键结构件进行了仿真分析,结合分析结果和定量计算得出该转台的强度和刚度满足设计要求,能够保证转台的精度。

改进的单轴旋转SINS初始对准方法

针对单轴旋转捷联惯导系统中,传统静基座对准的极限精度受器件误差制约的问题,在对静基座初始对准进行误差分析的基础上,提出了一种利用单轴转台实现的初始对准误差修正技术。利用单轴旋转捷联惯导系统本身具有的转动控制机构,通过转位操作,根据对准稳态误差在不同位置的投影关系计算出误差大小,并对系统加以补偿,从而提高系统对准精度。通过仿真试验可以看出:与两位置对准方法相比,该初始对准误差修正技术能够提高精度,并减少对准时间,同时,可以使水平失准角和方位失准角的对准误差显著下降。

舰载天文经纬仪轴系误差分析及星校技术研究

标校是舰载天文经纬仪的一个重要环节,其标校的结果直接影响设备的精度。通过对天文经纬仪轴系的分析以及建立坐标系之间的线性变换关系,推导出天文经纬仪轴系误差模型。最后研究轴系误差的星校方法,对全天分布均匀的恒星进行观测,得到观测误差的实验数据,利用最小二乘法进行拟合解算出模型的参数。实验结果表明,通过星校技术进行轴系误差标校,可将指向精度提高10倍左右,满足设备总体要求。

机载光电转塔系统轴系误差数值分析

机载光电转塔系统轴系误差是影响随动跟踪和视轴指向精度的主要因素之一。为了分析轴系误差对精度的影响量值,运用坐标变换的原理,建立了机载光电转塔系统在方位和俯仰理想状态和在轴系误差状态随动跟踪的数学模型,进行了数值计算与仿真分析。仿真特性曲线表明,在不同随动角度下轴系误差对精度的影响是变化的。为了满足机载光电转塔系统高精度随动、视轴指向和高分辨率的探测和感知外部环境,提出了消除误差和提高精度的解决方法,可用于机载光电转塔系统的设计分析、误差控制和技术问题处理,具有一定的实际工程应用参考价值。

林尼克结构干涉测量系统误差分析

在应用林尼克结构干涉测量系统进行测量时,发现系统存在一个近似为二次曲面的测量误差。根据光学干涉系统的测量原理,分别对林尼克结构干涉测量系统的相移器误差、摄像机误差和光学系统误差进行了分析,确定光学系统误差是干涉测量系统的主要误差源,其中显微物镜焦点轴向误差是产生系统测量误差曲面的主要原因。以平面为实验测量样件,应用测量系统对参考光臂显微物镜的不同轴向位置进行了测量,通过分析测量结果验证了焦点轴向误差对系统测量误差的影响,并与理论结果进行了比较。