直线运动机构三维角误差同步测量方法研究

基于标准阶梯量块参数测量结果,提出了一种三维角度(偏摆、滚转、俯仰)同步在线测量方法,用于直线运动系统运动角误差的快速测量。该系统使用线激光传感器实现阶梯量块参数的实时采集,建立阶梯量块各参数与三维角度变化的数学模型。结合标定后的精密转台,完成系统测量稳定性及重复性的验证,将测量值与理论模型比较,确定±30°范围内的测量误差不超过1%。采用实验与软件计算相结合的方法完成角度测量分辨力的确定,结果显示标定后角度分辨率为0.001°。最后,利用本系统完成三维移动平台Z轴3项运动角误差的同步测量,测量结果验证了本系统具有简单、实用及高效的特点。

抑制闭环光纤陀螺高动态角运动测量误差的校正回路设计

闭环光纤陀螺控制回路存在固有延迟,若通过约束回路增益来抑制回路超调和振动零偏效应,会在一定程度上限制光纤陀螺带宽。这导致陀螺在高动态条件应用时会产生较大的角速率跟踪误差,进而影响系统的动态性能。为此,提出了一种回路校正技术,以减小大动态角速率跟踪误差及瞬态角误差。对校正后的回路稳定裕度及频率特性进行了分析,对特征角速率跟踪误差及瞬态角误差进行了仿真。仿真结果表明,对于某型光纤陀螺,采用所提出的回路校正技术和设计参数,在100°/s^(2)的角加速度输入条件下,角速率跟踪误差和最大瞬态角误差分别为13.1μrad/s和6.99μrad,比未经校正前降低了一个数量级以上,带宽提高为原来的4倍且依然保证了光纤陀螺的稳定性能,满足特定车载冲击振动条件下的角运动测量精度要求。

合成孔径雷达平台角运动误差测试系统设计

分析了SAR(合成孔径雷达)天线指向误差对其成像质量的影响及某型机载SAR在商用载机成像飞行时的运动特性,在此基础上设计了针对此类机载SAR的天线稳定转动控制平台,并采用二维仿真转台模拟载机角运动,提出了对角运动误差的测试方案.借助现代虚拟仪器技术完成了对载机角运动误差的高性能测试.通过对所研制的实用样机系统合成孔径雷达天线转动模拟仿真平台的测试,证明采用该方案进行测量其角运动误差精度可达到3°‰.

基于四元数的姿态变换关系在SAR运动补偿中的应用

SAR运动补偿技术是SAR系统获得高质量图像的关键。当雷达载体发生横滚角、俯仰角和偏航角运动时,天线平台需要得到实时的姿态角以稳定天线的指向,而捷联惯导系统能满足这一要求。捷联矩阵的实时修正是捷联系统姿态解算的主要任务,考虑到系统实时性和稳定性的要求,用一种新的方法推导了四元数与姿态角的变换关系,并根据此关系分析了载机角运动误差对SAR成像的影响。基于四元数的方法能减少SAR运动补偿中复杂的三角函数运算,提高了运算效率,增强了系统的实时性。

3-PUU并联测量机中阿贝误差分析

针对并联测量机中滑块角运动误差对仪器精度的影响问题,分析了3-PUU并联坐标测量机滑块角运动误差及所产生的阿贝误差的特点;在测量理论模型的基础上,借助于全微分理论建立了阿贝误差传递模型;在实验获取各滑块角运动误差数据的基础上,通过插值方法构建滑块角运动误差样条曲线,然后计算出滑块角运动误差对仪器总误差的影响。分析结果表明:滑块角运动误差对Y方向测量精度影响最大,对X方向影响最小,这从另一个角度体现了并联机构误差平均效应的数学内涵,揭示了滑块角运动误差在并联机构中传递的特点,也为后续的误差修正和仪器精度的提高奠定了良好的基础。

三坐标测量机的误差检定

1总论 三坐标测量机是一种可以测量三维空间尺寸的精密测量工具,它具有测量精度高、通用性强以及方便对测量数据处理等优点.由于测量机的任务是以一定的精确度将长度基准"米"的定义传递给被测工件的,因此同其它测量工具一样,为避免因其精度下降而造成对被测工件的误判,就需要定期对它进行检定.我们针对坐标测量机的特点和具体使用情况,摸索了一些经验,总结了一点方法,目的是规范测量机的管理和使用,提高测量精度,最终为提高产品质量提供保证.

加速度计自旋修正系数标定方案分析

针对加速度计在高速旋转情况下自旋修正系数标定方案选择的问题,提出根据自旋修正系数定义和加速度计模型方程对现有标定方案进行比较分析。首先根据国军标归纳了自旋修正系数的标定要求,然后对两个标定方案分别建立了自旋修正系数标定的数学模型,并与自旋修正系数定义表达式进行对比分析。分析结果表明,若基于自旋修正系数定义开展标定,国家军用标准提出的两个方案不是等效的。绕加速度计输入轴转动的方案不能用于标定自旋修正系数,而绕输入轴与摆轴角平分线转动的方案能用于标定自旋修正系数。

大跨距、小步距法测量导轨系统的导轨直线度研究

在导轨系统中,导轨的直线度误差通常可利用自准直仪或电子水平仪,采用节距法来达到误差检定的目的。而节距法只对导轨副行程相对较大的导轨系统奏效,对于文中提到的两类小行程导轨系统而言,传统的节距法则无法实现测量。针对两类跨距大而行程范围相对较小的导轨系统,笔者基于导轨系统中导轨直线度、直线度运动误差、角运动误差三者之间的相互关系,提出以大跨距、小步距法测量该类导轨系统的导轨直线度;结合双频激光干涉仪和电子水平仪测量运动部件所得到的直线度运动误差,以及对应位置下的角运动误差,处理得到了导轨系统的导轨直线度。

浅谈三坐标测量机应用滚珠直线导轨时应注意的问题

本文以滚珠直线导轨的运动精度试验为基础,结合三坐标测量机的误差原理,进行理论分析,论述了在三坐标测量机中应用滚珠直线导轨时应注意的问题,为三坐标测量机的设计开发提供了理论依据。