方位旋转式平台惯导系统的误差分析与仿真

采用惯性平台相对惯性空间以固定角速度绕方位轴旋转的系统方法,构成方位旋转式平台惯导系统(ARGINS),通过调制惯性测量元件沿平台水平方向的输出误差,提高平台式惯导的精度。给出了ARGINS无阻尼情况下的系统误差方程,分析了静基座下的系统误差,并采用Monte-Carlo方法研究了动基座下的系统误差特性。结果表明,相对固定指北式平台惯导,由于水平方向上的惯性测量元件误差引起的随时间发散误差量被调制为常值误差,而常值误差量则被调制为可通过阻尼消除的振荡性误差,达到了抑制惯性测量元件误差的效果。

基于可观测性分析的方位旋转式惯导初始对准仿真研究

方位旋转式平台惯导系统(ARGINS)可以通过平台绕方位轴旋转抑制陀螺漂移和加速度计零偏,提高系统精度。平台旋转同样会影响系统静基座初始对准的精度。文中给出了ARGINS系统初始对准的误差方程和速度观测方程,应用分段定常系统可观测性分析理论和奇异值可观测度分析方法,定量地给出了ARGINS系统状态的可观测度,并进行了ARGINS静基座初始对准过程的数字仿真和结果分析。结果表明:与固定指北式惯导系统相比,ARGINS系统通过平台旋转提高了加速度计零偏和水平陀螺漂移的可观测度,可以应用卡尔曼滤波对系统的平台失准角和惯性元件误差进行估计并提高对准精度。

一种改进的空间全方位旋转角度测量方法

针对采用双轴倾角传感器实现空间旋转角度测量的解析方法难以测量全方位旋转角度的问题,提出了一种改进的空间全方位旋转角度测量方法(IODSRA)。该方法在倾角传感器测量轴绕刚体旋转轴旋转的空间模型基础上,增加了一个沿原传感器法向量方向的单轴倾角传感器,以提高角度测量的灵敏度,改进了求解传感器空间位置参数的方法,获得空间位置参数;然后通过多个旋转方程的优化,得出最佳的空间全方位旋转角度。仿真和实验结果均表明,与其他实现空间旋转角度测量方法相比,IODSRA方法可实现在±180°范围内测量,其检测准确度达到0.2°的测量要求。

对一种新型全方位旋转黑板的研究

新型全方位旋转黑板,顾名思义是通过黑板布的绕轴旋转实现黑板面的重复使用,突破黑板使用面积的限制。黑板由黑板布、黑板擦、旋转轴、电机、集粉槽、内部辅助旋转结构、支撑隔板和紧固夹等部分组成,使其更好地发挥作用。

三路方位旋转铰链的设计

介绍了一种多路高功率铰链的设计方法,对铰链关键部位的设计进行了较为详细的介绍,并给出了该铰链的试验结果。

用于箱体类零件加工的全方位旋转机构

针对箱体类零件的加工,设计了一种全方位旋转机构对工件进行装夹。该机构主要由转台组件、升降组件、夹紧旋转组件构成。转台组件通过驱动轮和滚轮实现夹具在机床XY平面内的旋转;升降组件、夹紧旋转组件配合作用可实现工件在机床XZ、YZ平面内的旋转。机构可以解决箱体类零件加工时多次装夹、工序分散的问题,具有工程实践意义。

基于扫描旋转同步运动的三维成像方法

为满足在役战机隐身性能的快速检测需求,提出了一种基于垂直扫描、方位旋转同步运动的三维成像方法。成像系统主要由射频收发设备、收发天线对、竖直方向导轨、转台和数据处理终端构成。天线发射频率步进信号时,对转台上的被测目标进行水平旋转,同时,收发天线对在垂直方向上扫描被测目标。以点目标组合为例,通过理论分析和仿真计算,确定该成像系统的参数配置,比较不同参数配置下系统的三维成像性能。仿真结果表明:采用垂直扫描、方位旋转同步运动方法能够实现三维成像,该方法与经典圆柱面扫描方法相比,扫描时间可缩短92%,同时保持11 dB峰值旁瓣比率。所提方法具有测试效率高、系统搭建简单、易于调节的特点,为服役阶段的隐身飞机散射源诊断提供了一种有效的测量方法选择。

带电作业技术(3) 全方位旋转绝缘升降平台

随着社会经济的不断发展,用户对用电量的需求及供电质量要求越来越高,因此,供电企业在不断加强主干电网建设的同时,也在不断地加强城市配电线路及农网的建设,采取了一系列措施来确保供电可靠性。其中,开展带电作业是保证电力线路不间断供电的有力措施之一。

全方位智能控制装置在消杀防疫中应用分析

本文主要研究的是因常规的消杀装置仅实现单方位控制、全人工化操作,不仅费时费力,而且效率低下,延迟了消除环境病毒时间,因此通过对普通的消杀防疫装置进行改进、优化,从由单一方向控制改进为全方位旋转控制喷洒消杀,通过利用PLC软、硬件控制系统的优化,加入传感器系统、变频系统、机械限位系统,从而实现消杀、防疫装置能够全方位智能控制,全方位智能控制在消杀装置中的应用,能够快速、高效,节能环保,实现智能消杀。

头位难产中自由体位配合徒手旋转胎头矫正胎方位的研究

目的分析头位难产中自由体位配合徒手旋转胎头矫正胎方位的临床应用及对分娩结局影响。方法回顾性选择78例2018年1月—2021年4月在东莞市第八人民医院分娩的头位难产产妇作为研究对象,根据不同的矫正方式将其分成两组,即对照组(39例)与观察组(39例)。对照组实施徒手旋转胎头矫正胎方位,观察组实施徒手旋转胎头矫正胎方位+自由体位,对比两组的胎位矫正情况、分娩结局(自然分娩、阴道助产、剖宫产)。结果观察组的第1次矫正成功率(第一产程结束前)与总成功率分别为71.79%、94.87%,对照组的第1次矫正成功率与总成功率分别为43.59%、76.92%,观察组的第1次矫正成功率与总成功率均高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05);观察组的自然分娩率为79.49%,对照组的自然分娩率为58.97%,观察组高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。结论在头位难产产妇中实施徒手旋转胎头矫正胎方位+自由体位,可以提升矫正效果,改善妊娠结局。

海上多波地震勘探检波器方位误差校正

在进行海上多波地震勘探时，无论采用拖拽式还是回收重放式作业，由于海流，海底障碍物的影响，检波器的位置及检波器的X、Y方位都会与设计方位有误差，文中提出利用电缆定位资料和检波器X、Y分量的能量两种方法估算方位误差，然后通过方位旋转来进行方位误差校正，用后一种方法对南海某地多波地震勘探资料进行了试验处理，取得了较好的效果。

镜头随意旋转——台电旋风战士MK55摄像头

“旋风战士”MK55摄像头采用银色的半球形镜身搭配黑色镜头和圆形底座。前面板设计有五条银色支架，酷似“扇页”，配合黑色镜头，酷似一把小风扇。MK55可以全方位旋转，用户可以很方便地调节摄像头的角度，摄像头顶部还设计有自拍键，方便喜欢自拍的朋友拍照。它的内部采用已经非常成熟的中星微Vimicro 301P主控芯片加30万像素CMOS彩色传感器解决方案，可以实现脸部追踪功能。它采用了五层玻璃镜头，可以保证良好的画面效果。目前它的售价为158元，还附送了多种画面特效和相框功能，增添应用乐趣。

3D方位的四元数表示浅析

介绍了四元数用于3D方位表示和旋转计算相关的一些基本定义和计算规则,主要包括旋转转换、角位移的计算及插值计算,并对四元数用于3D计算的优劣作了简单的评价。

一种双惯导组合导航方法

一些舰艇装备两套或多套惯性导航系统。为提高这些舰艇导航信息输出的精度和稳定性,提出一种双惯导组合导航方法。从惯性导航系统的误差特性出发,分析了固定指北惯性导航系统和台体方位旋转惯导系统的误差特性,并根据两种惯导系统的不同误差特性,设计了Kalman滤波组合导航控制方案,通过仿真验证了组合导航控制方案的效果。仿真结果表明,采用该方法后,在不增加任何硬件成本的基础上,能够提高导航信息输出精度和稳定性。例如,当陀螺漂移为0.002(°)/h,加速度计零偏5×10-5 g时,固定指北惯导24 h定位误差约为2.8 n mile,速度误差波动约0.2 kn,台体方位旋转惯导系统24 h定位精度约为1.7 n mile,速度误差波动约0.5 kn;当采用组合导航控制时,组合输出24 h定位精度约1.5 n mile,速度误差波动约0.15 kn。

合成孔径雷达Mosaic模式系统性能分析

主要讨论SAR的马赛克(Mosaic)模式的系统特性。首先简述Mosaic模式的特点及与扫描(Scan)和滑动聚束模式间的差异,然后详细分析了Mosaic模式下方位扫描关系及其旋转角,推导了多普勒频率的表达式和方位分辨率的计算公式,仿真分析计算了不同方位位置目标的多普勒历程和相应的方位分辨率,为系统设计提供了技术基础。

高精度平台式惯导系统的实现

惯导系统的导航精度随着导航时间的增加而增加,其中惯性测量元件是影响惯导系统的主要因素。旋转调制技术能够在现有惯性元件精度的条件下大幅提高系统导航性能,是提高惯导系统长时间导航精度的主要方法之一。文中在国产平台式标准惯导系统的基础上,通过改进算法和方位施矩回路,将由惯性测量元件水平方向上随时间发散误差量调制为常值误差,并通过阻尼进行消除,从而实现系统的高精度性能。仿真和试验验证结果表明,文中所设计的系统达到了预期的目的,具有较好的实用价值。

水下平台惯导惯性器件误差高精度估计算法

为满足高精度导航及隐蔽性要求,基于方位旋转技术,给出了针对水下平台惯导系统惯性器件(inertial measurement unit,IMU)误差无阻尼估计算法。首先分析了状态转换对固定指北式平台惯导系统的影响;其次利用Laplace变换,求解了方位旋转式平台惯导系统误差;然后基于舒拉振荡和平台旋转周期,利用间断获得的外测信息建立系统短时速度、位置误差模型并作不确定度评估;最后采用Kalman滤波对惯性器件误差作了事后估计。仿真结果表明,建立的速度、位置误差模型可信度高,算法可准确估计出东、北向陀螺常值漂移以及加速度计零位偏置,有效抑制导航误差发散,提高导航精度。

无定向附合导线测量方法探讨

针对导线起算数据不足问题,在分析研究无定向附合导线常规方法的基础上,本文将全站仪直接观测未知点坐标手段引入无定向附合导线外业工作中,同时借鉴施工坐标系与测图坐标系坐标转换公式直接进行坐标数据处理,形成了无定向附合导线简化方法。通过实例验证,无定向附合导线简化方法不仅精度可以满足实际工作要求,而且较常规方法工作效率至少提升50%以上,对同样存在该类作业困难的测绘同行具有一定的参考和借鉴意义。

X波段双偏振雷达垂直指向法标定的应用

垂直指向法标定是双偏振雷达的差分反射率因子ZDR标定有效方法的一种,可以订正ZDR测量误差,提高雷达数据的质量。本文基于双发双收模式的X波段双线偏振天气雷达系统,通过分析雷达硬件系统和垂直指向法标定的数据,诊断了观测数值的一些质量问题,初步判断是方位旋转关节损坏而导致ZDR的数值在某一固定区域上出现较大偏差。更换新的方位旋转关节后,对比处理问题前后的垂直指向标定数据证明能有效解决此问题。最后,经过多次试验分析表明,当垂直指向法标定在回波强度为25.5~30.5dB之间的中等范围稳定的层状云降水情况下使用时,其标定的数据能有效订正系统ZDR偏移量。