大尺寸空间角测量系统光轴指向不确定度评定

由于被测对象相距较远,高精度的公共测量基准难以建立,因此大尺寸空间角测量的难度较大。为了解决大尺寸条件下空间角的现场测量问题,提出一种基于惯性基准的大尺寸空间角测量方法。首先,阐述了大尺寸空间角的测量原理并且设计了测量系统。然后,对测量系统中基于二维振镜的光轴指向不确定度进行了研究,重点分析了各类误差对光轴指向不确定度的影响。最后,利用蒙特卡洛仿真对各项误差所引起的光轴指向不确定度进行评定,为光轴跟踪装置的误差分配及其指向精度的现场评估等工作奠定了基础。

利用iGPS进行大尺寸空间坐标测量的不确定度评估

iGPS是一种基于激光旋转扫描定位的网络式大尺寸空间坐标测量系统。为分析系统的空间坐标测量不确定度,建立空间坐标测量模型,分析影响系统测量精度的误差源,利用蒙特卡罗法进行了仿真。针对其典型的四站网络测量系统,对系统的测量不确定度进行评估,获得系统的误差分布规律,为iGPS现场大尺寸精密测量系统的具体应用提供有利的支撑。

基于公共光学基准的大尺寸空间角度测量误差研究

根据所提出的基于公共光学基准的大尺寸空间的角度测量原理,提出了相应的测量系统的精度设计方法、测量系统主要器件位姿误差的检测与调整方法,并提出了测量准确度的评定方法;借助水平仪的监测,在大尺寸空间内建立标准角度并对其进行测量,实现了对测量准确度的评定。

基于公共光学基准的大尺寸空间角度测量关键技术

提出了基于公共光学基准的大尺寸空间的角度测量方法。通过在数米至十几米的大尺寸空间内建立公共光学基准,结合视觉测量和计算机图像处理技术,借助测量公共方向基准与各个几何元素之间的夹角,可简便地实现对大尺寸空间的异面几何元素之间夹角的测量。分析了建立公共光学基准的方法。按照所提出的测量方法,对相距7m的两条异面直线的空间夹角成功地进行了现场测量。

基于分布式剪刀构型控制力矩陀螺的大尺寸空间结构振动抑制

针对柔性航天器上大尺寸柔性结构的振动抑制问题,提出在结构上分布安装剪刀构型的微型控制力矩陀螺(CMG),实现空间柔性结构的振动抑制。首先建立携带分布式剪刀构型CMG的约束边界大尺寸空间结构的动力学方程,然后基于Lyapunov方法设计剪刀构型CMG的框架轴操纵律,结合工程实际的“死区”现象,对所设计操纵律进行改进。最后,以安装有剪刀构型CMG的柔性桁架为仿真对象,通过数值算例验证控制策略的有效性。结果表明,所设计避“死区”操纵律可以较好实现桁架振动抑制,其改善了振动抑制的性能。

大尺寸空间测量方法的实施及应用

对飞机大部件对接过程中应用的3类测量设备进行详述,比较各自的优缺点、精度和应用等。以大客研制过程中的大尺寸模拟件对接为例,阐述大部件自动对接测量方案是如何实施的,最后探讨在飞机大部件对接过程中测量方法和设备的选用,给出一些参考方案及建议以满足实际应用需求。

一种航空用大尺寸空间设备无线测温技术的研究

在商用飞机制造过程中,大尺寸空间设备的温度测试对保障产品的质量安全具有非常重要的意义。航空用大尺寸空间设备根据相关工艺规范要求,都需要进行周期性的温度测试。目前,温度测试主要采用的方式是温度数据采集仪配合热电偶的有线测温技术进行现场测试,但有线测试技术存在测试成本高、操作复杂、工作耗时长和管理成本高等缺点,逐渐不能满足大飞机项目批生产的需求,因此,本文通过无线测温技术的研究,及无线测温技术与有线测温技术的数据相比对,验证无线测温技术在大尺寸空间设备温度测试的适用性与可靠性,以达到可替代有线测温技术的最终目标。

空间大尺寸坐标测量校准装置

空间大尺寸坐标测量校准装置主要用于激光干涉仪、线纹尺等的长度精度校准以及激光跟踪仪、经纬仪坐标测量系统等可移动式空间大尺寸坐标测量系统的直接坐标比对和校准.对该装置的组成及工作原理进行介绍的基础上,阐述了校准装置的应用过程,并对该装置的测量不确定度进行了分析.

大尺寸密闭空间内甲烷—空气混合过程的数值模拟

根据10 m3多功能步入式爆炸罐的结构特点,依据进气—混气一体化的设计理念,建立了适用于10 m3爆炸罐的轴对称直管式进气—混气系统,并利用计算流体力学软件FLUENT,对进气—混气系统的具体设计参数进行了优化。通过模拟得到了直管上不同开孔孔径、开孔间距条件下小孔体积流量率的变化规律,发现减小整体开孔孔径、减小开孔间距、调整个别小孔大小能够提高小孔体积流量率的一致性,达到气体快速均匀混合的效果。

空间大尺寸三维测量系统

阐述了空间大尺寸三维测量系统的测量原理、方法及光束法平差对提高测量精度的作用。对该系统在射频目标仿真实验室高精度定位安装及测量中的应用作了介绍，并进行了误差分析。最后简述了软件的特点。

采用互扫描法自动标定工作空间定位系统

针对工作空间定位系统(wMPS)现有标定技术效率低,标定程序复杂且须依赖外部测量设备等问题,本文在在研究wMPS测量原理的基础上提出了一种采用互扫描技术的自动标定方法。该方法结合该系统的扫描激光平面测量原理及使用特点,通过在基站上安装已知坐标的接收传感器,采用互扫描技术完成自动标定。文中以两台基站为基础,详细阐述了该方法的数学原理,并给出了基于几何约束的平差模型及其迭代解法。依托天津大学研发的wMPS实验平台对本方法进行了验证,并与基准尺标定法进行了比对。实验结果显示,采用本方法可以实现系统的自动标定,在距离基站5m内的测量空间内可获得0.6mm的坐标测量精度。该方法在保证系统测量精度的同时大大提高了系统的测量效率。

激光定位设备在大尺寸自由声场进行传声器比较法校准的应用

随着声学技术的广泛应用和不断发展,多种类型的工作标准传声器(简称:传声器)大量出现.受制于传感器结构、原理和尺寸的不同,静电激励器法和耦合腔比较法并不能完全满足校准需求,因此自由场比较法在校准中得到使用.为满足低频校准的需求,需要使用截止频率较低的大尺寸自由场空间.虽然大尺寸自由场空间的用途广泛,但是带来了声源、参考传声器和被校传声器的快速定位问题.实践证明位置定位准确性是影响校准重复性和不确定度的重要因素.提出一种采用激光定位设备在大尺寸自由场空间快速进行传声器自由场比较法校准的解决方案.该解决方案具有成本低、定位速度快和拆装便捷的优点.最后,结合校准实例给出了该解决方案的标准偏差和扩展不确定度评定结果.

一种基于模式搜索的大尺寸测量移站坐标转换方法

针对空间大尺寸测量的移站坐标转换 ,提出了最小二乘坐标转换数学模型和基于模式搜索的参数求解方法 。

非正交轴系激光全站仪坐标测量技术

针对大尺寸空间坐标测量应用,提出了一种基于非正交轴系架构的新型坐标测量系统解决方案.该测量系统由两个一维旋转台和一个激光测距仪组成,功能上与传统全站仪相同,但结构上却无传统三轴系的正交要求.相对传统全站仪而言,新的非正交轴系激光全站仪明显降低了在仪器设计、材料选择、制造加工以及装配维护等方面的要求.进一步,研究了非正交轴系全站仪架构组成,推导了其数学模型,并进行了误差分析.最后,基于卓立汉光RAK100型转台和LeicaDISTOD110激光测距模块构建了非正交轴系激光全站仪,并与激光跟踪仪进行了对比测量实验验证.实验结果表明,在12,m测量距离内,该新型测量系统可以实现毫米级的测量精度,满足了诸如桥梁、隧道、建筑等大尺寸空间、对象的测量应用需求.

激光跟踪仪的测量误差解析与精度仿真分析

激光跟踪仪是基于球坐标法而进行测量的一种仪器,在测量的过程中,利用测角、测距的方式,就可以实现三维坐标的精密化分析。但是,受到角度以及距离等问题的影响,整体测量结果的精密性不稳定。在本文的分析中,主要基于激光跟踪仪的测量误差解析与精度仿真进行分析,通过一个合理化的处理方式,提升测量的精确度。

一种基于脉冲光时钟同步的自动旋转激光经纬仪系统

旋转自动激光经纬仪(Rotary-laser automatic theodolite,R-LATs)作为一种离散式大尺寸空间测量系统,在大型装备的制造与智能制造场景中有着广阔的应用前景。在分析传统R-LATs系统测量原理的基础上,指出其无法保证整个测量场中多个传感器之间计数时钟的统一,限制其面向动态测量任务的多传感器并行测量能力。为此,设计出基于脉冲光时钟同步的R-LATs架构与测量数学模型,通过向全测量场发射具有可辨识时间戳的同步基准脉冲光,基于对齐具有相同时钟戳的光脉冲实现全部传感器计数时钟的传播与同步。进而为确保同步基准脉冲光机制的简洁可靠,设计出基于等差数列循环编码的同步基准脉冲光工作编码与解码算法。最后通过R-LATs的测量试验的传感器时序脉冲数据分析,证明了基于脉冲光时钟同步R-LATs的有效性。

基于视觉引导的激光全站仪精确测量方法

为了降低制造成本和提高测量效率.提出了基于视觉引导的激光全站仪测量系统。此系统由非正交激光全站仪和一台变焦相机组成。介绍了此系统的结构设计,分析了基于视觉的精确引导策略,最后通过与激光跟踪仪的对比测量实验,验证了该测量系统方法简单有效,并有毫米级的测量精度。在隧道、建筑与室内等空间测量方面有很高的实用价值。

Maximal Dimension of Invariant Subspaces to Systems of Nonlinear Evolution Equations

In this paper, the dimension of invariant subspaces admitted by nonlinear sys- tems is estimated under certain conditions. It is shown that if the two-component nonlinear vector differential operator F = （F1, F2） with orders {k1, k2} （k1≥ k2） preserves the invariant subspace Wn1^1× Wn2^2 （n1 ≥ n2）, then n1 - n2 ≤ k2, n1 ≤2（k1 ＋ k2） ＋ 1, where Wnq^q is the space generated by solutions of a linear ordinary differential equation of order nq （q = 1, 2）. Several examples including the （1＋1）-dimensional diffusion system and Ito＇s type, Drinfel＇d-Sokolov-Wilson＇s type and Whitham-Broer-Kaup＇s type equations are presented to illustrate the result. Furthermore, the estimate of dimension for m-component nonlinear systems is also given.