基于星体测量的惯导水平姿态标定技术

水平姿态误差标定是提高测量船惯性导航系统精度的重要手段。传统的水平精度标定一般只能在实验室或坞内等静态条件下通过高精度水平仪来实现。针对动态条件下水平作差、平台旋转及经纬仪方位俯仰信息联立求解等标定方法存在标定条件苛刻、精度相对较低等局限性,提出了一种基于星体测量的惯导水平姿态标定新技术——俯仰脱靶量求解法,推导了计算公式,并对解算精度进行了系统分析。通过惯导精度鉴定及某次试验任务的检验,其解算精度在5.8″以内,具有较高的置信度。该方法解决了惯导水平姿态动态条件下标定的技术难题,为提高惯导水平姿态精度、实战数据的事后处理以及动态条件下加速度计零位标定提供了依据,对提高航天测量船总体测量精度具有重要意义。

基于数字图像处理技术的惯导航向误差解算技术

船载经纬仪是航天测量船专用光学测量设备,其重要功能就是通过测星校航向,并以此为基准对惯性导航设备进行校准。描述了经纬仪测星原理并分析了其易受天气因素影响的缺点,通过对上述问题的深入研究提出了一种新型的基于数字图像处理技术的测星方法。该方法通过采集经纬仪测星时的视频图像,并根据星体位置解算航向误差,极大程度提高了经纬仪测星能力,弥补其功能上的缺陷。通过对传统测星法、人工判读法和数字判读法的优缺点、误差分析和实际应用效果的比对,对该方法进行了准确的评估,得出了其数据精度高、满足任务需求、有效弥补经纬仪功能缺陷并提高测量船整体测控精度的结论,具有其独特的优势和利用价值,值得在测量船以及其它动态测量单元中普及和推广。

提高海上白天测星能力的方法研究

船载经纬仪是远洋航天测量船导航定位系统专用光学测量设备。该设备以电视跟踪和测量为基础，主要用于测量船执行海上卫星测控任务和校飞时提供精确的航向数据。通过昼夜测量恒星获取脱靶量解算航向角，修正惯性导航系统的航向差是船载经纬仪的主要功能。由于种种原因白天测星一直不很理想，本文从应用角度提出新的白天测星方法，并重点讨论了视频人工判读法。通过海上校飞及码头校飞的检验，可以提高白天测星的数量和星等，测量精度完全可以满足要求。

拟动力试验的位移控制技术及误差分析

介绍了拟动力试验的几种位移控制方法,并对位移控制过程中产生的误差进行了分析.位移控制误差有下冲误差和过冲误差之分,对拟动力试验过程中的下冲误差和过冲误差的产生机理及各自对弹性体系的不同影响进行了探讨.分析结果表明,下冲误差减少系统阻尼,增加系统能量,使结构的地震反应增大;而过冲误差则相反.另外,弹性体系试验精度对位移控制误差的敏感程度明显高于弹塑性体系,并通过对某一地震观测用的结构输入其实测地震波所进行的拟动力试验结果得到了验证.

两种位移控制模式下的下冲误差传播

介绍了在拟动力试验中两种位移控制模式下 ,下冲误差产生的机理 .以中央差分法为例研究了下冲误差在拟动力试验过程中的传播特性 。

电视跟踪系统误差分析

分析了电视跟踪系统的垂直轴、水平轴、视轴、编码器、电视脱靶量五个误差源产生误差的原因,探讨了误差的取舍方法及相应的计算公式.给出了方位、俯仰误差与系统精度的关系.经实验测试,系统精度满足设计要求,验证了误差分析的正确性.

拟动力实验中位移误差的分析及抑制方法

本文对采用显式Ｎｅｗｍａｒｋ法的拟动力实验方法进行了分析，指出欠调和超调两种主要的系统误差对实验结果的影响，提出了采用人工阻尼抑制误差增长的方法，对于输入是ＥＬ－ＣＥＮＴＲＥ地震波的数值分析结果表明，这种方法具有很好的效果．

基于半角机构的反射镜光电平台测角研究

偏仰两轴反射镜光电平台通过控制光路中反射镜的转动实现视线的角位置跟踪。实时测量视线和视轴的角误差是完成角位置跟踪的前提。传统的光电稳定平台将探测成像系统安装在稳定平台上,所以目标像在图像平面中的脱靶量等于视线角误差。反射镜光电平台采用探测成像系统和平台分离的结构形式且光路发生折转,使得目标脱靶量不再等于视线角误差。基于光学反射定律和等距坐标变换,对反射镜光电平台的视线角误差计算进行了研究,得到目标脱靶量和视线角误差的映射关系,并且可以将其近似为关于外框架角的旋转变换。通过数值仿真和样机实验验证了分析结果的正确性。