具有角速度测量的光电跟踪系统分析

采用球坐标位置测量的传统光电跟踪系统,在充分利用模型先验信息而不增加其它测量信息的前提下,很难进一步改善目标运动参数的估计性能。在传统光电跟踪系统基础上,引入俯仰和偏航两个角速度测量装置来提高跟踪系统性能的设计思想,尚未见文献报道。本文借鉴扩展卡尔曼滤波器(EKF)思想,建立了新的测量模型,并从理论上分析了跟踪偏差的渐进性质。对原有位置测量和附加角速度测量的序贯滤波处理保证了工程实现的可行性和实时性。仿真结果表明,附加角速度测量后,光电跟踪系统收敛速度加快,估计误差均方差减小,系统跟踪性能得到全面提升。

无角速度测量和饱和输入条件下航天器编队姿态有限时间跟踪控制

针对无角速度测量和饱和输入条件下航天器编队姿态跟踪控制问题,提出一种基于滑模面的有限时间协同控制协议。通过数学转换将未知饱和输入的影响与外部扰动相结合为总扰动,基于航天器的姿态信息,通过所设计的有限时间非线性观测器在线估计未知总扰动,应用所提出的滑模控制协议,实现各航天器姿态跟踪误差的有限时间收敛。数值仿真验证了所提滑模控制协议的有效性。

视线角速度测量噪声对变结构制导鲁棒性的影响分析

分析了视线角速度测量噪声对变结构制导鲁棒性的影响 ,给出了两种信噪比水平下变结构制导规律制导参数应满足的条件。结果表明 ,变结构制导规律中的比例导引项和变结构项系数的取值满足一定条件时能够保证导引收敛 ,变结构项是抑制视线角速度测量噪声的主要因素。

角速度测量部件综合自动检测系统的设计

介绍了角速度测量部件自动测试系统的硬件和软件的结构,该检测系统不仅能对不同类型的角速度测量部件进行总体性能测试,还能对角速度测量部件内部的板间信号进行测试从而进行故障诊断。检测系统的可靠性高、通用性好,测试精度达到了设计要求。

圆锥运动下磁场辅助角速度测量方法与实验

利用磁场传感器可辅助载体进行角速度测量。在用于飞行载体时,由于载体通常伴随有圆锥运动,并且载体自身会对内部磁场产生干扰,使磁场传感器输出产生畸变,从而导致利用磁场辅助测量的载体角速度的误差较大。针对这个问题,提出了一种基于实时误差补偿的在圆锥运动及磁场干扰影响条件下利用磁场辅助进行角速度测量的方法。该方法利用载体过去1周旋转的数据,实时对圆锥运动与磁场干扰进行补偿,然后根据补偿结果计算当前载体的角速度。当载体角速度越大时,精度越高。通过飞行实验对该方法进行了验证,实验结果表明,在角速度大于300(°)/s时,角速度误差小于1(°)/s。

基于GPS的载体角速度测量

利用GPS差分载波相位变化率测量信息，提出了一种基于 GPS进行载体角速度测量的方法，建立了测量数学模型，并进行了测量误差分析，最后进行 了计算机仿真。仿真结果分析表明，使用该方法可以得到较为满意的结果。

一种基于NTD的ISP框架相对角速度测量方法

为了提高航空遥感用三轴惯性稳定平台(inertially stabilized platform,ISP)框架角位置伺服精度,需要实现对ISP框架相对角速度的实时、高精度测量。为此,提出了一种基于非线性跟踪微分器(nonlinear tracking differentiator,NTD)获得ISP框架相对角速度的方法。并且,为了精确获取NTD算法中的参数,提出了一种NTD参数整定方法。在此基础上,结合ISP的控制系统,完成了ISP用NTD的设计。实验结果表明,与传统基于位置信号的测速法相比,该方法可有效抑制测量噪声,提高框架速率环控制精度,并将ISP框架的角位置伺服精度由原来的±0.015°提升至±0.002°。实验结果验证了该方法的可行性,为基于NTD的速度测量方法的工程应用提供了参考。

无角速度测量的受扰挠性航天器姿态稳定控制

研究了无角速度测量信息挠性航天器在受到正弦干扰作用下的姿态渐近稳定控制问题。针对挠性航天器,为解决陀螺故障或无陀螺配置情形下无角速度测量的姿态控制问题,同时抑制正弦干扰影响,基于无源性方法和内模原理设计了仅依赖姿态测量的动态控制器,利用Lyapunov方法和LaSalle不变原理证明了无扰闭环系统的全局渐近稳定性,并对受扰系统进行了稳态分析,得出了稳定结论。数学仿真表现出所设计的控制律能较好的抑制干扰影响,渐近稳定受扰系统,验证了控制律的有效性。

随机时延下无角速度测量的无人机姿态同步

文中考虑信息传输时延随机发生的情况,采用Bernoulli随机分布描述时延的随机发生,提出了无角速度测量下无人机的姿态同步设计方案。考虑不用角速度作为反馈量,使用基于虚拟系统的方法进行处理,为群中每个无人机设计一个虚拟系统,为各个无人机生成一个中间姿态参考轨迹,将无人机与之相关联,设计控制输入,使得各个无人机跟踪其相应的虚拟系统,同时所有虚拟系统同步它们的姿态。在固定且无向的通信拓扑下,仿真结果显示在不同时延概率下实现了无人机在无角速度测量下的无主式和主从式姿态同步。

微小型航天器无角速度测量姿态控制

研究微小型航天器姿态跟踪在角速度不可测量以及控制力矩受限情况下的的控制方法。首先基于无源性原理,仪依赖姿态测量,建立一个类似PD控制的方法。为了让初始状态和角度误差始终在合理的控制范围内,对误差函数加入跳变规则,从而获得一种混合控制方法;然后利用Lyapunov原理证明了闭环系统的全局渐进稳定性;最后通过仿真与已有方法进行比较研究,验证了控制方法的有效性,即使初始速度估计误差和初始角度误差很大,依然可以控制。

基于单片机的车床主轴角速度测量系统

主轴角速度测量装置是车床数控系统当中的一个重要环节,是实现工艺过程的重要保证,文章所要做到的就是要利用合适的传感器来完成对车床主轴角速度测量系统。

圆周运动角速度测量方法赏析

我们知道,连接运动质点和圆心的半径在单位时间内转过的弧度叫作角速度,即ω=（△θ）/（△t）=（2π）/T,它是描述圆周运动中物体绕圆心转动快慢的物理量,占有比较重要的地位。关于角速度测量的方法有很多,比较常见的有如下几种。

空间型Raman脉冲冷原子陀螺仪的绝对角速度测量

介绍了图解法分析冷原子干涉仪的基本原理,建立了空间型Raman脉冲冷原子陀螺仪的理论模型。通过对冷原子干涉仪近似数学模型的变换,研究了原子初速度与跃迁概率之间的关系,阐述了基于辅助角速度测量的原子速度扫描法测量原理。在原子干涉仪精确模型的基础上,利用Raman激光频率调制对多普勒效应进行补偿,并利用相位调制进行修正以满足原子速度扫描法中的相位关系。数值仿真计算结果表明,在辅助角速度测量量程内,经过补偿修正后的原子速度扫描法能实现对绝对角速度的高精度测量。

测量目标相对角速度的陀螺传感器

在介绍了陀螺传感器基本特性的基础上 ,详细论述了利用陀螺传感器测量目标相对角速度的基本原理及其工程实现。在陀螺传感器中 ,采用了与陀螺偏侧角的变化率成比例的电磁阻尼 。

稳像火控中目标角速度测量误差及滤波方法

对稳像火控系统中目标角速度的测量过程进行了分析,指出采用自动传感器测量目标角速度仍存在误差,且对射击诸元的影响较大;在计算机采集数据的有限时间段内,该误差序列为均值不为零的随机干扰噪声,采用均值—中值加权滤波方法可有效减小该嗓声对射击诸元影响.

基于昆虫视觉原理的角速度测量系统

为了解决以往表征法模型中存在的边缘检测同步性问题,参考昆虫视觉中利用相邻小眼信号提取边缘运动的原理,提出了一种角速度测量系统。系统通过对相邻两个探测器的信号进行二值化处理和运算,得到物体不同边缘的运动方向和触发时刻,并通过不同计时器对这些边缘的运动分别计时,能有效地解决物体边缘触发脉冲不同步的问题。在利用硬件电路构建该系统后,实际测量了2种不同角宽度物体的运动角速度,得到系统的角速度测量不确定度为0.55°/s。该结果证明在物体绕系统做圆周运动的情况下,系统可以很好地解决同步性问题。

时栅角度角速度同步测量方法研究

研究时栅角度角速度同步测量方法,对解决单个传感器同时实现两个参数的测量具有重要理论意义,对自动化控制系统具有实际应用价值。基于时栅的行波理论和其内部存在的多普勒效应,将时栅的角度测量和角速度测量统一到时间基准,建立了相关联的时栅角度和角速度数学模型,从而实现了角度角速度的同步测量。在此基础上进行了实验研究,并与光栅数据进行比对测量来检验角度测量精度和速度稳定性,最终获得±5″的角度测量精度和±0.741%的角速度稳定性,并进行了误差分析。该方法实现了在同一个传感器内部同时对角度和角速度的测量,通过BISS-C接口同时输出角度和角速度信号。

利用GPS进行角速度确定的研究

提出了一种利用GPS进行载体角速度测量的方法 ,建立了测量数学模型 ,并进行了计算机仿真 ,仿真结果表明 。

用于“亚马尔”号航天器上的角速度向量陀螺测量仪(ΓИВУС)

1999年12月22日在莫斯科举行的俄罗斯科学院科学委员会关于姿态和导航控制问题分组会议上的报告。