基于高精度基准数据网的陀螺全站仪寻北精度及稳定性评价方法

结合我国自主研发的GAT磁悬浮陀螺全站仪,提出一种基于高精度GPS控制网和高精度全站仪测角网的陀螺全站仪精度评价方法,并利用该方法分别对德国的Gyromat 2000和我国的GAT-05B磁悬浮陀螺全站仪进行了检定,取得了良好的效果。并通过GAT陀螺全站仪在若干大型工程中的成功应用案例验证该方法的可行性。

准直误差对磁浮寻北仪寻北精度的影响分析

从磁悬浮陀螺寻北仪的寻北原理出发,将地球自转角速度分解到陀螺坐标系上,分析了存在准直误差的情况下所引起的寻北误差,推导出了用于补偿运算的准直误差与寻北误差之间的关系表达式,避免了精确准直消耗时间造成总寻北时间延长的问题。实际应用结果表明:准直范围由3″扩大到1′,可缩短磁浮闭路时间约60 s,通过测量准直误差并补偿,仪器总寻北精度没有改变。

磁浮寻北仪转位误差对寻北精度的影响分析

阐述了磁悬浮陀螺寻北仪的寻北原理,将地球自转角速度分解到陀螺坐标系上,分析了在转动机构没有精确转到要求的位置,存在转位误差的情况下所引起的寻北误差,推导出了转位误差与寻北误差之间的关系表达式,为转位误差的补偿提供了理论基础,也为提高寻北速度提供了技术支持。

温度变化对摆式陀螺寻北精度的影响

为了分析温度变化对摆式陀螺寻北精度的影响,建立了陀螺悬带随温度变化影响寻北精度的数学模型,在高低温不同条件下进行了仿真实验。首先,根据热膨胀公式得出了悬带扭转系数随温度变化关系,由此建立了零位改正系数受温度变化影响的数学模型。然后,在悬带扭力零位不发生改变的前提下,分跟踪和不跟踪两种情形分析了陀螺寻北精度受到的影响。仿真结果表明,同样的温度变化下,扭力零位和摆动中心的夹角越小,精度受到的影响越小;当温度变化60℃、夹角为30′时,精度受到的影响最大可达15″,最小为5.3″。尽量减小扭力零位和摆动中心的夹角能有效地减小温度变化对精度的影响。

旋转调制光纤陀螺惯导寻北精度探索

高精度寻北是旋转调制光纤陀螺惯导实现高精度导航的前提,也是其技术优势的体现。针对当前旋转调制光纤陀螺惯导在快速高精度寻北中遇到的问题,对其寻北精度极限进行了深入研究,梳理出4项最主要的影响因素,对其影响机理、误差模型、量级进行了深入的分析,并通过样机试验进行了验证。结果表明,尽管随机游走系数是制约寻北精度极限的最终因素,但陀螺刻度系数误差、扰动速度、航向效应等误差处理不好,将严重影响旋转调制寻北精度;通过采取措施,高精度光纤陀螺旋转调制惯导5min寻北精度已达到35″(3σ),进一步提高精度的措施正在研究中。

一种利用超站仪检测惯性导航系统寻北精度的方法

在深入分析某型火箭炮惯性导航系统寻北原理及过程的基础上,利用先进的超站仪和RTK等测绘技术,提出一种快速检测惯性导航系统寻北精度的方法。检测系统寻北精度为0.157 mil,完全满足某型火箭炮惯性导航系统检测的需求,具有检测速度快、精度高、操作简便和便于野外携带等优点。

克服磁场对高精度光纤陀螺寻北影响的研究

受不同方位磁场变化的影响,不同初始位置下光纤陀螺寻北精度不一致。针对这一问题,考虑寻北对快速性和精度的要求,结合传统的二位置和四位置方案的优点与寻北解算的数学特征,提出一种将寻北过程中陀螺测量位置固定的方法,在不增加系统设计复杂度和成本的情况下,有效克服了不同方位磁场变化对寻北精度的影响。在8个不同方位进行寻北试验,结果表明:系统误差的方位重复性由5'2″提高到36″;单位置寻北精度的1σ最大值由3'18″减小为1'43″。

积分法在智能陀螺寻北系统中的应用研究

寻北方法是陀螺寻北仪的重要研究对象。在分析智能陀螺寻北系统的光路及采集系统基础上,对积分法进行了深入的理论分析,并讨论了其在智能寻北系统中的应用研究。利用JT—15型陀螺寻北仪,分别用中天法和积分法进行了寻北测量的对比实验,中天法测量的标准偏差不超过11,″积分法测量的标准偏差不超过9″。实验结果表明:积分法可以得到比中天法高的测量精度,在全自动智能寻北系统中可替代中天法进行寻北测量。

全自动智能陀螺寻北仪中待测光标信号采集模块的设计

介绍了全自动智能陀螺寻北仪的硬件系统原理图.基于CPLD技术设计的电路驱动CCD图像传感器,通过待测光标信号采集模块,实现陀螺仪光标信号的高精度自动采集.实验表明该模块能有效的代替人眼对光标进行识别,可以减少测量结果对操作人员素质的依赖,使寻北仪的寻北精度从原来的30″提高到5″,为仪器寻北全自动化和智能化奠定了基础.

陀螺寻北仪基座扰动的一种补偿方法

为了减小基座扰动对寻北精度的影响,首先分析了基座扰动引起的寻北误差,推导了基座扰动与寻北误差之间的关系表达式,并提出通过增加隔振基座和选择采样时间来减小基座扰动引起寻北误差的方法,通过卡车振动试验,证明该方法可以较好地减小基座扰动对寻北精度的影响。

陀螺寻北仪校准技术研究

针对寻北定向装备计量保障需求,在分析国内外有关技术的基础上,研究了陀螺寻北仪校准技术。设计了一种带自核验功能的北向基准系统,同时设立3个北向基准,1个准直法向北向基准和2个无穷远目标北向基准,实现了不同类型的陀螺寻北仪校准;提出了一种基于3个北向基准互校原理的北向误差修正方法,可监测北向基准的漂移和变形,实现整个组合北向基准的自校准;采用无穷远目标瞄准定位技术,建立基于已知目标方位角的对中模型,解决了陀螺寻北仪旋转中心准确复位的难题;采用天文定向方法对3个北向基准进行引北赋值,引入的3个北向方位角精度均优于±0.5″。该系统经过实际应用表明,设计合理、使用可靠、性能稳定,能够作为陀螺寻北仪计量的标准设备使用。

基于分段统计非等权处理提高寻北仪抗基座扰动的能力

为减小静基座寻北时外部基座扰动对寻北精度的影响,文章首先分析了基座扰动引起寻北仪输出数据变化的特点,根据干扰大小的时段性,提出采用分段统计非等权处理的方法对寻北仪原始输出数据进行滤波处理,将分段统计后的均方差大小作为衡量该段数据可信度的依据,并对每段数据赋予不同的权值。通过人员走动及上下车的扰动试验进行仿真,证明该方法可以较好地减小基座扰动对寻北精度的影响。

摆式陀螺寻北仪房体质心研究

陀螺房体是摆式陀螺寻北仪的一个重要组成部分，陀螺房体中的配重改变陀螺房体喷心下移，陀螺自转轴受外力矩作用而跟踪当地地理子午面，陀螺仪能够自动寻北。配重因子是直接影响陀螺仪寻北精度和寻北时间的参量，为了合理设计配重因子，本文首先分析了地球自转对陀螺仪的影响，其次推导了用配重修正的陀螺仪运动方程，最后结合实例研究了房体喷心对陀螺仪运动的影响，以期为研制摆式陀螺寻北仪提供理论依据。

一种建立全方位挠性陀螺寻北仪误差模型的新方法（续）

为有效提高挠性陀螺寻北仪的寻北精度引入了基于误差角的寻北误差模型，从理论上分析了误差角和方位角的变化对寻北误差的影响，通过仿真进一步证明了理论分析的正确性，仿真结果还表明当方位角为0°或180°时由误差角引起的寻北误差将达到最大值，当误差角在0～1′变化时引起的最大寻北误差为24′，当误差角在0～30”变化时引起的最大寻北误差为9′，当误差角在0～10″变化时引起的最大寻北误差为3′，当误差角在0～1″变化时寻北误差接近为零。

基于空间三轴激光陀螺的恒速偏频寻北技术

激光陀螺特有的闭锁效应使得其在应用中必须采取偏频去锁的方法,速率偏频技术可以有效降低激光陀螺随机游走误差,提高测量精度。基于空间三轴激光陀螺自身特有的三轴正交斜置特性,采用恒速偏频方法,通过建立新的系统误差方程,引入刻度系数误差状态量,采用卡尔曼滤波方法实现了系统的高精度寻北。这种初始对准方法对准速度快,对准精度也有较大提高,5min寻北精度能达到90″(3σ)。

陀螺经纬仪灵敏部横向偏差的精度影响

为了提高陀螺经纬仪寻北精度,基于光电积分法测量原理,建立了横向偏差对陀螺寻北精度影响的数学模型,并进行了仿真分析。首先,采用欧拉动力学方程分别建立了横向偏差对陀螺进动和漂移的影响模型;然后,基于光电积分法测量原理分别分析了横向偏差对摆动中心和零位改正角的影响;最后,进行了仿真实验。仿真结果表明,悬带扭力零位对应的方位角和横向偏差越大,精度受到的影响越大。因此,尽量提高加工精度且减小扭力零位对应的方位角和建立合理的补偿机制是减小系统误差对寻北精度影响的有效途径。

基于复合转位的新型高精度四位置寻北方法

针对传统的四位置以及多位置寻北方法无法完全消除惯性器件标度因数误差影响的问题,以双轴转台为基础,设计了一种惯性测量单元(Inertial Measurement Unit,IMU)在双轴转台上复合安装的方式,提出了基于复合转位的四位置高精度寻北解算方法。与传统四位置寻北方案相比,在不增加转位的条件下,可以真正意义上的消除标度因数误差,并且可实现全姿态的高精度解算。仿真结果表明,复合四位置高精度解算方案不仅可以完全消除惯性器件标度误差、常值误差的影响,并且对惯性器件安装误差也有很好的抑制效果。通过综合考虑惯性器件的常值误差、标度因数误差、安装误差和随机误差,传统的寻北精度为0. 12°(7. 2’),而复合四位置寻北精度优于0. 05°(3’),相较于传统寻北方法精度提高约58%。

小波变换滤波在光纤陀螺水平多位置寻北中的应用研究

本文在简要介绍光纤陀螺特点和小波变换理论的基础上，通过对光纤陀螺建立数学模型，在建立的数学模型基础上推导了水平多位置寻北的计算公式，最后通过对光纤陀螺信号进行小波变换滤波，在一定程度上改善了寻北精度。

其它测量

0624103基于MC68HC08的适应性减压过程状态监测器[刊,中]/李洁//郑州轻工业学院学报(自然科学版)．—2006,21(2)．—83-85(L)基于HMdane减压理论和Padua模型,提出了以MC68HC08微处理器为核心,配以深度压力传感器和LCD显示模块等外转设备,实现水肺潜水减压状态监测的方法,介绍了系统的软件设计和硬件实现。以该形式实现的适应性减压状态监测,具有高安全性、低功耗、便携、适应性强、性价比高等优点。参3 0624104 GPS-PTK技术在水下地形测量中应用研究[刊,中]/刘勇//昆明理工大学学报(理工版)．—2006,31(2)．—19-22(C2) 0624105 Keil Cx51在激光测距机中的应用[刊,中]/韩春生//电光系统．—2006,(116)．—40-42．46(D) 0624106二位置陀螺寻北仪及转位误差分析[刊,中]/高茂林//计算机测量与控制．—2006．14(1)．—70-71(C)文章介绍了二位置陀螺寻北仪工作过程及算法原理,它采用陀螺仪在相差180°的两点上采样相互对消陀螺常值漂移的方法,提高寻北精度；其突出特点是结构简单,实现方便,精度...