方位角φ计算法探究GPS水下定位仪定位

在GPS水下超声定位实验中,引入方位角φ计算法,结合实验图解,推导出理论公式,给出了整个实验的过程.结果表明:运用方位角φ计算法可以在很大程度上减少实验误差,从而提高实验精确度.

一种用于地图上的多功能数显式方位角测量尺

在地图测绘领域中,方位角的测量与运用尤为重要。在军事作战训练中,判定方位、标定地图、指示目标、确定射向以及保持行进方向等,更是离不开方位角。尤其在沙漠、草原、山林地等地形上或夜间、浓雾、大风雪等气候条件下行进时,军队常需按方位角行进。能够准确迅速地表达与量算方位角及偏角,是地图使用者的必备技能之一。本文提供实用新型角度测量仪器的原型,具体地说是一种适用于地图测量、易于读数、编程换算单位的多功能数显式方位角测量尺。该原型不仅能为地方测绘人员的图上量读提供参考,同时也具备不可小觑的军用价值。

多方位角融合SAR图像中“扇形”旁瓣分析

随着相控阵天线电子扫描能力的提升,多方位角观测成为星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)发展方向之一,从多维度提高目标信息解译能力。然而,在公开的多方位角融合SAR图像中存在较强的二维“扇形”旁瓣现象,且二维分布特点不同,容易造成目标误判。因此本文针对此旁瓣方向和多方位角观测目标分辨率开展研究。首先,概述了多方位角观测模式和特性,提出了基于CUDA并行加速的快速后向投影(Back Projection,BP)算法,高效率生成多方位角序贯SAR图像,避免耗时的图像配准和几何校正;其次,基于多方位角观测中斜距平面和地距平面的几何投影关系,重点分析了地距平面目标方位向、距离向分辨率和旁瓣方向,揭示了融合SAR图像中“扇形”旁瓣的形成机理,并解释了二维旁瓣特性不同的原因,基于此可反演获取该SAR图像时卫星和观测场景之间的几何关系,以及融合SAR图像数;最后,通过点目标和扩展目标仿真开展实验,结果表明方位斜视观测中,地距平面方位向、距离向分辨率理论分析精度优于0.02 m,旁瓣方向理论分析精度优于1o,验证了所提分析方法的正确性。

四川地区部分台站大地电场优势方位角震前异常特征分析

使用大地电场优势方位角方法对四川江油台、盐源台和成都台地电场数据进行计算,对方位角变化进行异常特征分析和震例研究,发现:(1)江油台自2019年4月6日开始,3个测向出现显著异常变化,其中2个测向的优势方位角变化范围(Δα)逐渐缩小,1个测向的Δα范围增大;(2)盐源台自2021年8月1日开始,5个测向的Δα范围逐渐缩小;(3)成都台自2021年3月1日开始,5个测向的Δα范围出现了明显变化,其中,4个测向的Δα范围逐渐缩小,1个测向的Δα范围逐渐增大;(4)震例研究显示,台站优势方位角异常对台站周围250 km范围内的中强地震有一定的指示意义,3个台站均呈现出优势方位角Δα范围变小的异常特征,且地震发生在异常出现后约5个月甚至更长时间,因此大地电场优势方位角方法在研究区可能呈现出中长期的指示能力;(5)3个台站在震前出现的异常变化反映了场地附近岩体裂隙的变化,即随着区域构造应力增大,台站附近岩体裂隙发育并呈现出有序排列的结构变异。

新疆TASTE台阵拾震器方位角标定及其对SKS波分裂测量的影响

在对塔里木岩石圈地震台阵(TASTE)的66个宽频带流动台站数据进行严格约束基础上,利用3种国际上常用的方法——P波主成分分析法、P波切向最小能量法和Rayleigh波相关系数法,实现地震仪的拾震器方位角标定。3种方法得出的结果具有较高的一致性(相关系数介于0.64~0.91之间),通过综合分析确定最终的地震仪拾震器方位角。其中62个台站地震仪的拾震器方向较稳定,且所有台站均没有出现南北反向、拾震器方位角随时间推移而发生系统性变化的情况。通过与磁偏角对比,发现有40个台站地震仪的拾震器方位角位于磁偏角的±3°范围内,说明TASTE台阵受到的外部干扰较小,台站部署质量较高。通过两个SKS波分裂实例,评估拾震器方位角对SKS波分裂测量产生的影响,论证了在地震学中进行拾震器方位角标定的必要性。

利用P波质点运动估算中国东北地区固定台站地震计方位角

现代地震研究依赖于可靠的三分量观测数据,地震计的北分量是否严格指北将直接影响研究的准确性。然而,受台站附近磁异常或人为安装错误的影响,地震计的方位角可能出现偏差。基于东北地区154个固定台站2020年的远震数据,利用P波质点运动方法,估算了每个台站的北向分量方位角,以判断台站地震计是否存在方位角偏转问题。结果表明,84%的台站运行良好,12%的台站存在方位角偏差绝对值过大(>20°)或分量极性反转等问题。此外,分析后发现方位角偏转较大会导致H-κ叠加方法计算得到的地壳厚度和地震波速比出现偏差。因此,为确保地震学分析的可靠性,固定台站的地震计方位角需要进行定期校标。

宽带分裂波束探鱼仪相位校准与方位角估计模块的实现

宽带分裂波束探鱼仪在渔业资源调查中有着广泛应用,其方位角估计精度决定了能否准确确定目标鱼群的方向和位置。为了提高方位估计的精度和效率,提出了一种基于改进的正交数字下变频技术的相位校准算法,对该算法进行了仿真,并基于现场可编程逻辑门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现了该算法;然后采用Vitis HLS平台构建了方位角估计知识产权(IP)核,在提高方位角估计精度的同时降低了浮点计算时延;最后用信号发生器进行了测试。结果显示:模块的方位角估计误差不超过0.05°,整体计算延迟不超过420 ns,逻辑资源消耗不超过45%,与系统指标相符。该研究成果已成功应用于宽带分裂波束探鱼仪中,显著提升了系统精度和性能,并产生了一定的经济效益。

轴向柱塞泵配流副楔形角和方位角求解算法研究

针对配流副油膜形状理论建模难且与试验数据偏差大的问题,基于配流副油膜周向三点试验法,考虑力与力矩因素、偏磨因素和主轴与柱塞缸同轴度误差因素对配流副油膜形状的影响,建立柱塞缸轴向力平衡模型和配流副油膜厚度模型及配流副油膜形状的拟合算法。结果表明:3种试验工况下的三点膜厚拟合曲线与试验曲线吻合良好,进一步求解出配流副楔形角和方位角的时变曲线,为后续研究配流副润滑、摩擦和磨损特性奠定基础。

基于加速度传感器的桨叶方位角和轮毂转速测量方法

随着风电装机容量的增加,风电机组需要更智能、更可靠的控制,这对变桨系统提出了新的要求。本文提出一种测量桨叶方位角和主轴转速的新方法,通过内置于变桨变频器的加速度传感器获取3个变频器的三向加速度分量,基于加速度分量可确定机组桨叶的方位角;另外,基于桨叶方位角的时间序列,可以计算得到机组主轴的转速。

2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震前新疆地电优势方位角变化特征分析

通过对2024年1月23日乌什M_(S)7.1地震前新疆境内5个地电台站观测数据的回溯性分析,计算地震前各台站地电优势方位角,总结数据变化特征,发现地震前各台站地电优势方位角均出现了不同程度的异常变化,异常表现为分散、集中、偏转和跃变的特征。其中震中附近的乌什台、温泉台地电优势方位角异常在时间上具有准同步变化。地震前震中500 km范围内的乌什、温泉、和田台不仅存在不同方位间相关系数的准同步下降变化,而且极化方位也出现了相似的线性极化增强现象,且乌什、和田台优势方位角的异常变化均呈现出向主压应力集中现象,说明在乌什M_(S)7.1地震前乌什、温泉、和田台观测到的地电数据变化,同此次地震具有一定机理上的联系。

高压直流输电干扰对江油地震台、盐源地震台地电场优势方位角的影响

利用大地电场优势方位角方法对四川江油地震台、盐源地震台地电场进行研究,选取2个台站受高压直流输电干扰时段的地电场原始日变化分钟值数据,进行计算和统计分析。研究发现:①2个台站不同日期受干扰的幅度、起止时间不同,如1天内可能出现多次高压直流输电干扰事件,干扰导致地电场日变数据曲线呈现方波形态,此外,还可能存在持续多日的高压直流输电干扰,地电场观测曲线表现出持续性方波变化;②高压直流输电干扰在台站不同测向上出现的时间一致,如江油地震台、盐源地震台地电场长极距三测向观测曲线均在同一时间表现出跃变;③在2个台站受高压直流输电干扰的当天,优势方位角均显示出减小的变化特征;④2个台站在持续性干扰时段内优势方位角的趋势性变化不同,江油地震台为致密的异常变化,而盐源地震台为下降式波动变化。

四川江油台地电场优势方位角异常核实与分析

针对四川江油台短极距NS与NE方向间的优势方位角在2022年8月15日开始出现的离散异常和2022年11月29日开始出现的跃变异常进行现场核实。通过观测系统检查、环境干扰调查、人为干扰排查、典型干扰分析、异常定量计算和震例回溯,综合分析结果显示:2022年11月29日开始出现的优势方位角数据跃变为人为干扰(电极更换),2022年8月15日至2023年7月出现的优势方位角离散变化可能为地震前兆异常。

真方位角的计算与程序设计

目前,没有一款软件同时具备高斯投影正、反算及坐标真方位角求取功能。现有软件求取真方位角时,需分别进行高斯投影坐标的换算,计算坐标方位角和子午线收敛角,最后再手动相加求得,计算烦琐、出错率高。本文结合实际用途,编写了真方位角计算软件。本软件可进行多个坐标系下的高斯坐标正、反算,以及对子午线收敛角、坐标方位角、真方位角的一站式计算。

方位角的相关性对隧道贯通横向误差预计中的应用

首先利用洞外平面控制网方位角相关性,建立隧道贯通横向误差预计公式。其次利用二次函数极大极小值原理推导出该公式计算结果是绝对误差预计公式计算结果的0~1.732倍,在不考虑洞内测量误差的情况下,洞外两边起测边方位角如果正相关则扩大隧道贯通横向误差,负相关则降低甚至可能完全相互抵消。最后通过该误差预计公式可以计算出使得横向中误差取得最小值的两端掘进距离即最佳贯通位置。结果表明,在建立洞外平面控制网后,选择组合起始方位边,能更科学准确地进行误差预计和获取最佳贯通位置。

DVORVRB-53D方位角偏移故障排查的分析与研究

在当今社会经济快速发展的推动下,我国民航事业在近几十年来得到了全面发展。而在民航设备当中路基侧向导航设备至关重要,通常会选用甚高频全向信标(VHFomnidirectionalradiorange,VOR),属于一种高精度非自主式相位测向近程导航设备,能够辅助航空器有效获得VOR导航台方向角、航空器的航向、VOR台的方位角及相对方位角等多种不同类型的方位参数信息。多普勒全向信标设备(dopplerVHFomnidirectionalradiorange,DVOR),是基于多普勒效应以及常规信标组合应用设计制造,结合了多普勒效应以及阿尔夫特天线,生成精度更为理想的方位角信息。其中INDRA AWA公司生产的DVOR VRB-53D导航设备为国内主流全向信标设备。目前国内少有关于VRB-53D的论文,文章根据国内某机场导航台DVOR VRB-53D设备方位角偏移故障,浅谈DVOR VRB-53D设备出现方位角偏移故障时的分析与排故,望与同行互相交流,对以后出现类似问题提供排故思路。

山地光伏不同方位角总图布置方案优化分析

山地光伏存在建设场地环境复杂、施工条件差、设计难度大等难点,制约了建设与发展。以陕南某山地光伏项目为例,分析最大方位角区间与安装容量、年均等效峰值利用小时数、年均发电量、单位造价、收益率、度电成本等因素之间的关系,得出各因素最佳的方位角区间。将安装容量、25年均等效峰值利用小时数、单位造价3个相互独立的因素进行数据归一化处理,按照重要程度对其进行排序并分配权重,根据归一化后的各项数据乘以相应权重得到综合指数,利用综合指数得出最佳的方位角区间为[-50°,+50°]。在此方位角区间内可以最大限度地利用土地,保证安装容量,同时兼顾年均发电量、收益率、造价等,达到综合最优的山地光伏总图布置方案,更好地发挥山地光伏的经济效益。

基于机器学习和波束配置的5G天线方位角智能优化算法及实践

随着5G的大规模建设,网络结构和工程参数管理更加复杂,获取现网真实的工程参数往往需要花费大量成本。5G中引入了Massive MIMO技术,提出利用5G波束空间分布的特征,使用大数据机器学习算法,结合基站网管系统的波束配置数据,对现场安装的天线方位角进行测算,获得准确的天线方位数据,通过现场测试验证,算法输出结果准确率高,可大幅度提升了5G网络的运维智能化水平和网络运行效率,有助于网络处于最佳运行状态,是人工智能辅助5G网络优化的一次很好工程尝试。

2021年青海玛多MS7.4地震前大武台地电场优势方位角异常特征分析

为了深入了解2021年5月22日青海省玛多M_(S)7.4地震前是否存在地震电信号,本文利用地电场优势方位角方法对大武地电场的原始资料进行了分析,获得了玛多地震前震中附近场地的岩体裂隙结构变化特征,并结合本次地震震中500 km范围内八个地电场台站的岩体裂隙结构变化和该台记录到的以往震例中大武台地电场优势方位角异常变化与中强地震之间的关系进行了综合分析。结果显示:大武台新旧两套地电场数据的地电场优势方位角在震前11个月出现了显著的同步偏转现象,其中大武旧台在震前两个月优势方位角再次出现大幅度上升,异常特征主要表现为优势方位角出现同步快速偏转,最大偏转达到45°—90°;处于同一次级地块的甘孜台、玛曲台与大武台出现准同步异常现象,而其它次级地块上的台站均无异常出现,表明异常响应受到区域构造的影响。再结合大武台地电场使用该方法分析的以往震例表明:大武台的地电场优势方位角异常在中强地震前具有较好的中短期指示意义。

一种基于相关特性的低精度IMU初始方位角对准方法研究

为降低陀螺制造成本,本文针对只需定向而对定位精度要求不高的捷联惯性导航系统,提出了一种两位置对准改进优化方法。该方法基于对准误差与水平X、Y轴陀螺随机噪声在东向投影的相关性,且与惯性导航设备所处的方位角有关的原理,通过在精对准时将惯性测量单元(IMU)转到0°和18 0°,降低Y、Z轴的陀螺精度对初始对准精度的影响,从而实现以较低精度陀螺完成精确初始对准的目的。最终进行了相关仿真试验和实物测试,结果表明,本文提出的方法在Y、Z轴陀螺精度降低50%时,仍能保持初始对准精度不变,进一步验证了本文所提方法的有效性。

2次门源地震前地电场优势方位角异常特征研究

1研究背景2022年1月8日1时45分,在青海省海北州门源县发生M_(S)6.9地震(37.77°N,101.26°E),震源机制解显示为左旋走滑型地震。地震震中位于祁连地震带托莱山断裂、冷龙岭断裂的交会部位,构造较为复杂。