折射率湿项对靶场经纬仪测高精度的影响分析

针对部分靶场经纬仪外测数据处理时常忽略折射率湿项对大气折射效应影响的现状,基于2019年环渤海某地区626组气象探空数据,利用射线描迹法计算了考虑折射率湿项和忽略折射率湿项两种情况下大气折射导致的经纬仪测高偏差。通过统计全年内不同仰角、不同高度等情况下折射率湿项对测高精度的影响,结果表明:折射率湿项是构成靶场经纬仪测高残差的一个重要误差源,对于目标高度测量有较高精度要求的试验任务,特别是在低仰角测量的情况,不能忽略折射率湿项的影响。

基于病毒溯源优化思想的元启发式优化算法

为提高当前元启发式算法的优化精度和收敛性能,模拟病毒溯源过程的优化思想,文章提出一种元启发式病毒溯源多目标优化算法。给出更早感染者、最早感染者、误差最优解和算法性能评价指标的定义,构造追踪方向、追踪指令和追踪范围启发式更新算法,建立具有目标偏好的感染度函数,由此设计具有快速精准搜索能力的启发式追踪算子和筛查算子。通过17个单目标和多目标测试函数优化实验验证了所提算法在优化精度、优化速度和平均误差上均优于参与比较的其他6个元启发式算法,为复杂优化问题的求解提供了一种新的有效方法。

基于生成对抗网络的天线三维方向图室外测量方法

天线方向图测量是天线测量的重要内容。针对天线方向图室外测量困难的问题,提出了一种基于生成对抗网络的天线三维方向图室外测量方案。该方案利用无人机对天线方向图数据进行采集,对采集的数据进行修正,获得待测天线和接收天线极化匹配时的直射径数据,最后利用训练好的生成对抗网络重构出天线的三维方向图。仿真结果表明,本方案可以高效、高精度地完成天线三维方向图的测量,具有一定的实用价值。

声速剖面精简的有效面积算法

针对海洋大地基准网建立过程中,深海环境下水声定位声速数据量庞大、声线跟踪耗时长、效率低的问题,提出一种采用有效面积算法的声速剖面高效精简方法,通过计算声速曲线上相邻三点间的有效面积,设定比例系数搜索阈值,并将各数据点计算得到的面积值与阈值进行比对,来判断是否剔除数据点,实现声速剖面的高效精简。采用南海某海域的实测水声数据进行实验分析,结果表明,提出的方法对声速剖面的简化率可达到84%以上,声线跟踪效率提高6倍以上。并给出了方法中阈值系数的最优解,使定位误差控制在0.2 m以内,为声速剖面精简提供参考。

针对五轴机床RTCP检测的测量结果可视化研究

RTCP(rotation tool centre point)检测方法是一种被广泛应用的五轴机床动态控制精度检测方法,目前针对RTCP检测的测量结果可视化方法对误差检测结果信息的展示完整度、误差图像特征明显程度等方面有进一步提升的空间,值得进一步研究改进。提出了一种新型误差检测结果可视化方法,将误差信息转化为极坐标形式,将误差数据进行极坐标网格化展示,能够更加充分地展示检测结果信息和图像特征,并通过应用示例论证了该方法的有效性、相对传统方法的优势、以及在误差溯源方面的应用潜力。目前,该方法已在ISO10791国际标准修订草案的会议讨论中获得应用,取得了良好的展示效果。

ACCURATE MEASUREMENT OF ROTARY MACHINE AXIS CENTER TRACE

Four methods aiming at measuring rotary machine axis center trace arediscussed in detail. The comparative analysis is made on some aspects such as measurement accuracy,on-machine characteristics, feasibility, practical operation convenience and the integrity ofmeasurement information. In order to simplify measurement, the axis profile error is ignored intraditional condition, while the measurement accuracy will be reduced. The 3-point method that theaxis profile error is firstly separated has better real time character, at the same time, not onlythe axis motion error but also the axis profile error can be measured. All of those information canbe used to diagnose the fault origin. The analysis result is proved to be correct by the experiment.

用于空间相机设计的高精度光线追迹方法

空间光学系统在应用需求牵引下,向着大尺度、高精度、复杂化等方向发展,像差随着焦距与口径的增大呈幂指数增长,微小的误差扰动就会引起像质的大幅退化,因此对光线追迹算法的精度和稳定性提出了更严苛要求.本文从误差分析理论出发,提出了光线追迹精度表示模型,依据模型分析了计算过程误差来源,并设计了高精度光线追迹算法.数值仿真实验和典型空间相机设计案例结果表明,本文方法在精度上较原有方法提高了5—6个数量级,残差平均比Zemax小近3个数量级,数值稳定性也得到了极大提升.

基于虚拟仿真的同步器齿毂误差溯源实训系统

该文依托某企业同步器齿毂智能产线在线测量设备,并结合数字孪生技术的虚实映射特点,构建了同步器齿毂误差溯源的虚拟仿真实训系统。该系统通过对在线测量设备比对仪Equator^(TM)的物理实体、虚拟实体、质量管控系统和孪生数据等部分进行交互分析,提出一种基于数字孪生的齿毂误差溯源模型,在实验教学平台上实现了智能制造产线误差溯源的实践训练。该系统还可以对齿毂在线测量的实时状态进行监控和模拟,使用深度学习等智能化方法追溯齿毂误差的原因,验证了实训系统的有效性。

基于二次多项式拟合的超短基线声线修正方法

超短基线定位解算中的距离观测值是指换能器与水下应答器之间的直线距离,而海水声速的不均匀分布导致声波在海水中的实际传播路径为连续弯曲的曲线,需要结合实测声速剖面进行声线修正。根据声速在分层介质中的传播特性,本文提出了一种基于二次多项式拟合的声线跟踪算法,采用线性插值方法对声速剖面数据进行合理加密并按等深度进行分层,设定每层声速梯度是不断变化的,用二次多项式拟合声速,基于运动学原理建立了完整的数学解算模型。仿真结果表明,该方法修正后的水下目标分布具有明显的收敛性,且优于等梯度声线跟踪算法和等效声速剖面法,显著提高了超短基线水声定位系统的定位精度。

声速剖面测量误差对水下定位的影响

声速误差是全球导航卫星系统/声学定位的主要误差。受海洋环境的复杂时空变化和声速测量多来源误差影响,声速剖面必然含有测量误差,从而影响水下定位结果的精确性。在仅考虑声速垂向分层假设的前提下,本文对声速剖面观测中不可避免的系统误差和随机误差对海底应答器定位的影响进行了研究。结论如下:当海面航迹关于海底应答器成轴对称时,声速误差主要反映在垂直方向以及其中一个水平方向;当海面航迹关于海底应答器成中心对称时,声速误差主要反映在垂直方向,且水平方向的精度几乎不受声速误差的影响;声速剖面无论是含系统误差,还是随机误差,其对定位结果的影响都是系统性,对海底应答器定位结果的影响规律也是相同的,且均可由顾及声速剖面时空代表性误差的海底精密定位模型予以削弱。

基于广度优先搜索的电力系统仿真误差溯源方法

针对大规模电力系统仿真模型验证中误差溯源困难的问题,提出一种基于广度优先搜索的电力系统仿真误差溯源方法。首先,计算综合扰动深度指标和仿真误差能量指标,分别用以评价系统内不同区域的动态特性激发程度和仿真误差的空间分布特性;然后,设定相应阈值,建立联合约束,采用广度优先搜索算法形成电力系统生成树,识别关键区域内的网络拓扑结构;最后,以IEEE-39节点系统为例验证了所提方法能够实现仿真误差关键区域的准确、高效定位,减小了仿真模型验证的工作代价。

基于时空主成分分析的恶意加密流量检测技术

恶意加密流量检测对关键信息基础设施的可靠运行至关重要,也是应对DDoS攻击等网络威胁的有效手段。利用时空主成分分析技术,构建了时间维度和空间维度的网络流量变化模型,实现恶意加密流量的实时检测和追踪溯源。在时间维度,利用历史积累的网络流量监测信息进行主成分分析,构建瞬时流量预测模型与实际监测流量之间的平方预测误差,判定网络中出现恶意加密流量的时刻。在空间维度,利用历史积累的各国家和地区的网络流量监测数据,构建区域流量预测模型与实际监测流量之间的平方预测误差,对恶意加密流量的来源地进行追踪溯源。最后,设计了一种可用于现网部署的算法实现流程,并分析了相比其他已有算法带来的能力提升。

考虑声线弯曲和深度约束的海洋大地基准网定位仿真分析

为了优化海洋大地基准网性能,本文研究了附加深度约束的海洋大地基准网定位方法及其观测模型设计矩阵解法,在此基础上考虑声传播路径弯曲,仿真分析了综合声学浮标、潜标和海底基站的海洋大地基准网定位性能。结果表明,潜标深度和基站间距均影响基准网的有效测站个数分布,且基站间距影响基准网的信号覆盖范围,适当扩大基站间距和增加潜标深度可有效提高基准网定位精度。相关结果可为海洋大地基准网的建设及应用提供参考。

旋转轴与平移轴联动误差的快速测量及溯源

为了对多轴数控机床旋转轴与平移轴联动误差进行快速测量与溯源,提出了一种基于数控机床内置的光栅尺、编码器等无传感器信息的评估方法.该方法通过对数控系统的二次开发,可获取配置不同数控系统的多轴机床的无传感器信息,依据旋转轴与平移轴的联动特性,构造了具有一些球杆仪特征的虚拟杆,且规划了虚拟杆切向测试路径,并采用单旋转轴与两平移轴联动方式,进行圆度误差测试,实现了多轴数控机床旋转轴与平移轴联动误差的动态快速测量.此外,基于虚拟杆的工作原理,分别建立了联动误差关联及解耦模型,并提出了利用空间圆周图谱和小波频谱技术进行联动误差快速溯源的策略.试验结果表明,所提出的旋转轴与平移轴联动误差测试与溯源方法实用、有效,为多轴数控机床旋转轴与平移轴联动误差补偿奠定了基础.

动态精度理论研究与发展

本文分析了传统动态精度理论局限性 ,给出了全系统精度理论的传递链函数及其误差模型 ,在此基础上 ,提出了一种新的思想 ,即动态测量误差溯源与精度损失诊断问题。该思想对提高动态测量系统的精度易恢复性、优化动态测量系统的组成与匹配具有重要意义。

基于蒙特卡洛模拟的机床关键几何误差溯源方法

为了溯源对加工误差影响最大的机床几何误差,提出了一种基于蒙特卡洛模拟的灵敏度分析方法.运用多体系统理论建立五坐标龙门加工中心加工误差生成模型,并建立了S形样件的直纹面数学模型.推导刀具轨迹到切削点的映射关系,建立了切削曲面模型.根据蒙特卡洛模拟采样机理,对机床加工误差模型进行全局灵敏度分析,获得影响机床加工误差的关键几何误差参数.按照灵敏度分析结果排序,获得影响z向加工误差最大的5项几何误差参数为δ_z(x)、δ_z(y)、δ_z(z)、δ_z(c)、δ_z(b).实验结果表明:5项关键误差参数共同作用对分析区域平均z向加工误差的影响度达88.2%,5项误差参数对机床z向加工误差影响最大,可以为提高五坐标机床的加工精度和设计精度提供指导.

气压伺服系统高性能鲁棒控制器的设计

2自由度控制器越来越在伺服控制中显示其优越性。2自由度控制利用反馈控制来保证稳定性,利用前馈保证轨迹跟踪性能。首先辨识得到了气压系统的闭环传递函数。基于闭环系统辨识模型设计了零相位误差前馈控制器(ZPETC),ZPETC将闭环系统带宽拓宽为100rad/s左右。系统的干扰抑制能力、鲁棒稳定性由控制器中反馈环节保证。设计了基于干扰观测器的内环反馈控制;外环反馈仍为位置反馈环节。与PID控制比较,整个控制器在试验中得到了良好的轨迹跟踪精度。

痕量元素分析中的随机误差的估计

本文讨论了痕量元素分析中随机误差的规律性。文中对专家们提出的各种误差分布模型进行了比较和分析。采用 12个标准物质样品的 2 3种痕量元素的大量分析数据 ,对痕量分析的相对标准偏差和含量的关系进行了不同模型的研究 ,并由此得到相应的数学表达式 ,用于控制痕量分析中的随机误差。数学表达式表明了检出限、含量和随机误差的关系。采用此数学表达式对 2 3种痕量元素的 4万余个分析数据进行了检验 ,结果和我们预期的结论相当吻合。

加速器数字电源模数转换电路的优化设计

针对加速器励磁电源电流精度高、可靠性高、内部干扰强的特点,介绍了用于加速器励磁数字电源高精度模数转换电路的优化设计方法。探讨影响模数转换电路的采集精度、抗干扰能力及长期工作可靠性的几个方面,包括原理设计、电源分配和VHDL驱动程序设计等,并提出优化设计策略。在大功率数字脉冲电源样机上应用优化策略设计的模数转换电路,测试结果表明,该样机不仅长期工作稳定,而且其输出电流误差和跟踪误差优于设计要求。

平面包络环面蜗杆齿面的螺旋线误差检测及溯源

为了提高平面包络环面蜗杆齿面的加工精度,提出了环面螺旋线误差检测、加工误差溯源及修正加工方法.以微分几何和啮合理论为基础,建立了平面包络环面蜗杆的齿面方程、环面螺旋线数学模型及带误差的环面螺旋线数学模型,分析了测头半径补偿原理及误差评定方法.利用研制的环面蜗杆检测仪检测了样件齿面螺旋线误差,应用遗传算法进行了误差溯源分析,并以溯源结果为基础,修正加工了样件齿面.结果表明,修正加工后的样件齿面螺旋线误差从0.140 mm降至0.025 mm.