直线电机滑台的空间位置精度研究

直线电机滑台作为直线电机的支撑机构,常被应用在高精度的直线运动场合。直线电机滑台机构在运动过程中会受到磁推力、重力等多种外力作用,使滑台机构发生弹性变形,产生空间位置误差。通过力学建模,分析了直线电机滑台机构在外载荷作用下的位移同滚珠变形的关系,并基于赫兹接触公式,得到了滑台空间位置精度的计算模型。通过该计算模型分析了滑台的质量和质心位置、工件的质量和安装位置、电枢的安装高度、滑台的加速度以及滚珠的预压变形对滑台的空间位置精度的影响。研究发现:当工件质量不大时,工件质量和安装位置对滑台空间位置精度的影响规律与滑台质量和质心位置对其的影响规律相同,即滑台随着工件安装位置或滑台质心位置的偏移在偏移方向上线性移动,随着工件或滑台质量的增加在空间3个方向上线性移动;当工件质量较大时,滑台空间位置的变化随着工件质量的增加呈现出非线性特点;当电枢安装高度与滑台质心高度不一致且滑台加速移动时,滑台在加速的反方向上发生与加速度成比例的线性移动,且两者相距越远比例系数越大;增大滚珠预压变形可提高滑台的空间位置精度,但也会增大滚珠的最大接触应力。

五轴加工中心空间位置精度衰退分析

对五轴加工中心的精度保持性提出精准的数学模型;在此基础上,创建基于刚体动力学的加工中心空间位置精度保持性模型,以评价加工中心精度保持能力。探讨加工中心精度与各种误差之间的关系。以B-C五轴加工中心为例进行分析,对相关关键指标进行743天跟踪,找出各项精度指标与加工中心空间坐标的对应关系,辨识关键误差源;找出加工中心的精度保持性随时间变化的规律;完成加工中心精度保持性的定量评估,验证所提出的方法和实验模型的正确性。结果表明:位置精度是影响各轴精度保持性的主要因素;所提方法实现了关键性误差溯源。

GPS/BDS组合系统相对定位精度分析

对比全球定位系统(Global Positioning System,GPS)和北斗卫星导航系统(BeiDou Navigation Satellite System,BDS)的系统差异性,分析GPS/BDS组合系统的优势。通过对实测数据的处理分析,比较GPS,BDS单系统及GPS/BDS组合系统的相对定位精度,分析结果对GPS/BDS组合系统的应用研究有一定的参考价值。

顾及PDOP的GPS/GLONASS组合单点定位的观测值定权

在当前GLONASS卫星数量还不太充足的情况下,GPS和GLONASS双系统组合单点定位的精度相比GPS单系统能否得到有效提高在很大程度上取决于PDOP值的改善情况。本文在基于高度角随机模型的基础上进一步考虑PDOP值信息来给GPS和GLONASS观测值定权,提出了一种基于PDOP的观测值定权的方法,并利用IGS站观测数据进行了试算,结果表明,考虑PDOP定权后精度有明显改善。

基于子集包含减少ARAIM子集数量的方法

先进接收机自主完好性监测(ARAIM)技术可用于多星座组合定位时的完好性监测,ARAIM技术子组推荐的多假设分离解(MHSS)标准算法,存在子集数量过多带来大量计算负载的问题。针对此问题,在双星座组合定位情景下,通过分析子集之间的包含关系及空间位置精度因子(PDOP)的变化,提出了使用一个子集代替多个子集减少子集数量的方法。所提方法可以明显地减少子集数量,不同参数下的仿真结果表明,优化后的算法效率至少提高2倍以上,并且优化前后的ARAIM可用性变化最大不超过3%。

GNSS全球卫星导航系统组合定位定权方法研究综述与分析

基于全球卫星导航系统(GNSS)技术的不断完善和广泛应用。本文简述了GNSS组合定位中使用的定权方法,分别是等精度定权法,卫星高度角定权法,基于PDOP信息的定权法,误差分布律概率密度函数定权法和赫尔默特方差分量估计法定权。讨论分析了它们在定位中的优劣。

在GPS干扰试验中运用DOP算法评估干扰效能

传统GPS干扰试验缺乏量化评估干扰效能的有效手段。针对这一问题,对GPS接收机定位处理算法开展了研究,在分析影响定位精度的主要因素之后,将精度衰减因子(DOP)算法设定为研究重点。经过深入分析,选出了最适用于干扰试验效能评估的DOP算法。在验证试验中尝试运用了该算法,对数据的分析结果表明该方法可行,可以用该算法评估GPS定位精度的恶化程度,量化干扰效能。

GPS/BDS组合系统伪距单点定位模型精度分析

合理确定观测值权阵对于应用GPS/BDS组合系统提高单点定位的精度和稳定性十分重要。文章对GPS/BDS常用的几种定权模型等权模型、高度角随机模型、基于Helmert验后方差估计模型、顾及PDOP值的定权模型等进行了实验与分析。结果表明:基于Helmert的定权方法精度最高,进一步对其观测值的分类根据高度角进行改进并利用PDOP值的选星思想后,模型精度再次提高。研究结果可以为提高GPS/BDS组合系统伪距单点定位的精度提供参考。

不同耕地数据集在中国区域的对比研究

耕地的数量和空间分布信息是国家粮食安全、全球环境变化、陆地生态系统地球物理和地球化学循环过程等研究的基础.本文以中国区域耕地为研究对象,从耕地的数量和空间位置两方面,对2010基准年的4套全球地表覆盖产品Globe Land30、FROM-GLC、Glob Cover和MODIS Collection 5,以及耕地数据集MODIS Cropland进行了对比研究.结果表明,不管是从耕地数量还是空间位置,Globe Land30的准确度都要高于其他4套产品.从耕地的数量来看,5套数据集计算的耕地面积比例在多数省份都有差异,和统计数据相比,Globe Land30和统计数据的吻合度最好,MODIS Collection 5和FROM-GLC次之,MODIS Cropland和Glob Cover较低.在空间位置方面,Globe Land30的空间位置精度最高,其次是FROM-GLC和MODIS Collection 5,Glob Cover和MODIS Cropland的精度最低;同时,5套数据的空间一致性从农业主产区到草原牧区逐渐降低,且受高程和坡度的影响明显.本文发现,虽然MODIS Collection 5的空间分辨率最低,但其耕地的数量精度和空间位置精度都高于300m空间分辨率的Glob Cover和250m空间分辨率的MODIS Cropland.因此,在进行耕地遥感制图时,选择高的空间分辨率固然可以提高数据精度,选择合适的分类方法也同样重要.同时,地形复杂的西北和西南区域光谱混合现象严重,给制图带来更多的不确定性,导致数据间的一致性较差,这将是以后耕地制图需要重点关注的区域.