传递对准中杆臂效应误差的补偿研究

杆臂效应误差是因惯性测量组件安装位置与载体质心不重合而引起的,它是影响传递对准精度的主要误差之一。文中以速度匹配传递对准为研究对象,对杆臂效应产生的机理进行了详细地分析,采用设计低通滤波器和直接计算杆臂干扰加速度的补偿方案,对速度匹配传递对准中杆臂效应误差的补偿进行了对比研究,仿真表明两种补偿方法是可行的。

一种电热固体蓄热装置蓄热过程的数值模拟

本文对10 kW电热固体蓄热装置的蓄热过程进行了数值模拟,在将蓄热固体颗粒和粒子间的空气看作均相介质的假设基础上,建立了蓄热过程中蓄热体内径向传热模型,根据初始条件和边界条件进行了数值计算,分析了误差产生可能原因,并利用有效导热系数分析了数值解和实验结果之间的误差。

大失准角传递对准杆臂效应影响研究

从舰船舰载机惯导系统传递对准实际需要出发,针对刚性舰船载体分析杆臂效应对子惯导系统速度、加速度(比力)影响,在大角度失准角情形下引入标称失准角和计算失准角概念构建传递对准速度姿态匹配非线性误差模型,对系统误差模型展开状态参数估计研究,通过比较研究杆臂矢量对子惯导系统失准角估计误差及其对准精度的影响以及不同初始杆臂矢量对标称失准角估计误差及其精度影响情况,验证本模型在舰船舰载机惯导系统海上对准有效性及其对准精度.

杆臂效应与挠曲变形一体化误差补偿技术研究

针对舰载机捷联惯导系统（Strapdown Inertial Navigation System，SINS）传递对准技术中存在挠性杆臂效应问题，提出一种采用误差模型一体化的补偿方案。建立了杆臂效应与挠曲变形的一体化误差模型，分析了线性量测方程下的简化非线性卡尔曼滤波（Unscented Kalman Filter，uKF）算法，将其应用在杆臂效应与挠曲变形的一体化误差补偿技术中。模拟海浪干扰下舰船的三轴摇摆动态仿真环境，利用仿真结果验证了一体化误差补偿方案可行性。

卫星ATM网络中自适应FEC情况下的有效带宽估计(英文)

针对采用自适应前向差错控制(AFEC)的卫星异步传递模式(ATM)网络,研究了两种有效带宽估计方法。由于AFEC码率的动态特性使业务实际的传输速率具有不固定性,因此估计有效带宽时要考虑AFEC的影响。首先针对一般卫星时变信道和多码率AFEC情况下的卫星ATM,应用流体近似方法分析了有效带宽的计算,然而该方法要求的条件及计算复杂度均比较高,应用中有局限性。以此方法为基础,提出了采用修正因子的估计方法。数值结果表明采用修正因子的有效带宽估计方法比较简单可靠,适用面较广。

用塞曼效应测量磁场的误差传递规律

塞曼效应实验中谱线环的直径会随着磁场的强弱而变化,可以利用此现象测量磁场.本文导出了磁场测量公式,通过实际测量,发现了磁场测量误差的规律,设计了误差传递模型来模拟和论证了这一规律,所得到的结论,可以指导磁场测量的方法,提高测量的精度.

机床主轴轴向热误差一阶自回归建模方法

针对机床主轴热误差经验建模法缺乏物理意义,建模精度和鲁棒性受热变形伪滞后效应影响较大的问题,从理论角度推导出一种具有明确物理意义且不受伪滞后效应影响的主轴热误差建模方法。将主轴简化为一维杆件,考虑主轴圆柱面与空气的对流散热,利用传热学得到一维杆在单端热源条件下温度场和热变形的解析表达式;对热变形表达式进行形式变换,推导得到一维杆在单端固定热源条件下热变形的一阶自回归表述形式;推导验证在变化热源条件下,一维杆热变形一阶自回归模型的有效性,并指出自回归模型系数与主轴物理特性、自回归时间间隔、热源条件的关系;进行有限元仿真,并在海德曼T65车床上进行实验验证。仿真结果表明,一阶自回归模型可有效估计一维杆在变化热源条件下的热变形,不受伪滞后效应影响。在T65车床上的实验结果表明,与多元线性回归模型相比,一阶自回归模型的鲁棒性更高且具有明确的物理意义。

磁流变抛光曲率效应的量化评价方法

磁流变抛光目前已经可以用于平面、曲面等各类几何特征光学元件的最终表面修形与亚表面残余损伤修整,然而,工程实践中,曲率类元件往往难以获得和同级别平面元件相当的收敛精度与收敛效率。理论上由曲率元件曲率因素引入的磁流变抛光的不确定性无法被定量分析与评估。本文从磁流变抛光工艺特点出发,探讨了曲率特征和抛光工艺的依赖关系,进一步基于几何分析建立了曲率特征对各工艺环节的影响机制。包括:曲率对曲面误差展开、轨迹规划、去除函数获取、驻留时间求解以及机床误差容错能力等关键工艺环节的影响机制。最终,建立了面向曲率元件磁流变抛光的曲率效应评价理论。

动态组网高精度双向时间同步技术研究

高精度时间同步技术在导航定位,航空航天,军事等领域具有重要的应用价值。基于该技术,控制中心可以有效地进行系统评估、仪器测量和终端服务。然而,在动态网络中,节点移动性和自组织性对时间同步提出了新的挑战。提出了时间同步技术新的分类标准,基于该标准,详细剖析了目前时间同步技术的相关研究工作。在动态组网框架下,推导了节点位置未知情况下的双向时间比对的钟差解算表达式及Sagnac效应造成的路径时延计算公式。阐述了双向时间同步的重要影响因素及对应解决方案。最后,讨论了高精度时间同步的开放性问题,指出未来研究可能的突破重点。

Asaokao法在地基沉降预测应用中的不足与改进

现有地基沉降预测模型多数是几何统计模型,参数意义不够明确,而Asaoka方程具有明确的理论基础,在工程中得到了广泛应用。针对实际应用中,Asaoka方程存在的两点不足:递推公式未考虑误差传递效应和对于等时间间隔沉降观测数据无法直接应用,对其进行了详细的分析,同时提出了相应的改进方法,建立了非等间隔Asaoka方法。将两种改进方法应用于实际工程中,结果显示两种改进方法是有效的。

地月空间星地双向单程测量高精度模型

针对使用星地双向单程测量技术实现给定场景下的地月空间高精度测量问题,建立了地月空间纳秒级星地时差解算模型与米级瞬时距离解算模型,定量分析了模型中各因素的量级,并对模型中收发时延、引力时延、定轨误差和大气延迟等多种因素引入的时差和距离估算误差进行了定量分析。仿真数据的处理结果校验了误差量级理论分析的准确性,时差估算的均方根误差优于7.6ns,瞬时距离估算均方根误差优于2.4 m。建立的模型可以对地月空间星地DOWR测量数据进行高精度处理,实现地月空间高精度时间比对,支持未来中国载人登月等任务及地月空间高精度导航技术。

一种弹性机翼的颤振主动抑制与阵风减缓方法

由于航空器的弹性性质,飞行过程中飞行参数的不断变化会引发运动稳定性和阵风响应特性的改变。在设计颤振主动抑制或阵风减缓控制器的过程中,以某一飞行状态为基础设计出的控制律往往不能保证在一定飞行参数范围内的性能。针对此问题,首先通过非定常气动力有理拟合方法建立时域连续阵风响应状态空间方程,再考虑模型随马赫数和动压的变化特性建立线性参数变化(LPV)模型。最后以线性参数变化模型为基础构造了包含动压和马赫数参数不确定性的线性分式变换模型,并设计了机翼颤振主动抑制与阵风减缓鲁棒控制器。结果表明,对于算例机翼,其在马赫数0.5~0.7范围内的颤振动压平均增大10%,且在飞行参数不断变化的时域仿真中,翼尖过载的均方根值降低51.4%。

基于武汉市民用建筑的节能研究与采暖估算

建筑节能一直以来都是我国在能源事业发展的一个重要方向,通过数据模拟的方法验证了新型节能玻璃应用于武汉市民用建筑中的节能效果,并以有效传热系数法对建筑物的年采暖能耗进行理论估算。结果表明,模型朝向在东偏南45°时全年空调能耗最大,采用低辐射玻璃后,全年总能耗降低约30%。当采用遮阳型的Low-E后各朝向的制冷能耗均有所降低,除南向外,其他3个朝向的模型全年总能耗均有所下降。通过考虑了太阳辐射的因素和室内实际得热后的理论采暖值与模拟值偏差范围在5.25%~11.65%。