Design of High Precision Horizontal Control Network for Large-Scale Hydropower Project

A new solution of combination network of GPS and high precise distance measurements with EDM is proposed. Meanwhile, it’s inadvisable only using GPS network without distance measurements. Three schemes: terrestrial network, GPS network and combination network are discussed for horizontal control network design of Xiangjiaba Dam in view of precision, reliability, coordinate and outlay in detail.

测距仪信号功率谱及邻道泄露功率

为了解决宽带航空数据链频率资源匮乏的问题,L频段数字航空通信系统(L-DACS,L-band digital aeronautical communications system)将以内嵌的方式部署在航空无线电导航L频段测距仪(DME,distance measure equipment)波道间,因此,不可避免产生测距仪信号干扰L-DACS系统接收机的问题。为了定量描述DME/N(distance measure equipment/normal)与DME/P(distance measure equipment/precision)信号带外泄露对LDACS系统接收机的影响,首先建立了DME/N与DME/P信号数学模型,然后理论推导出DME/N与DME/P信号的功率谱密度表达式,以此为基础研究了DME/N与DME/P信号带外泄露对邻道部署的L-DACS系统接收机的影响,最后通过计算机仿真验证了理论分析结果的正确性。研究表明:DME信号带外泄露对L-DACS系统的影响主要表现在第一邻道,DME/P信号在第一邻道内泄露功率比DME/N信号泄露功率高约10 dB。

局部鲁棒预处理的DME干扰抑制方法

全球定位系统(Global Positioning System, GPS) L5/北斗B2/Galilea E5是全球卫星导航系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)的重要组成部分,为民用航空提供与生命安全相关的应用服务.然而L5/B2/E5信号处于受保护的航空无线电导航服务(Aeronautical Radio Navigation Service, ARNS)频段内(962~1213 MHz),同时工作在该频段内的还有民用航空导航系统测距机(Distance Measuring Equipment, DME)等. DME发射的大功率脉冲信号会对L5/B2/E5等卫星导航信号造成干扰,使得接收机无法正常捕获卫星信号或导致跟踪环路失锁.传统的DME干扰抑制方法通过在干扰稀疏域,如时域、频域和时频混合域进行DME干扰置零,这会在抑制干扰的同时完全消除与干扰重叠的卫星信号.为了降低DME干扰抑制对卫星信号的损失,本文提出基于鲁棒统计理论的局部鲁棒预处理的DME干扰抑制方法,根据DME干扰所在的稀疏域特性提取出存在干扰的信号片段后,应用非高斯分布下的鲁棒统计理论对提取出的数据样本进行鲁棒预处理,从而在抑制干扰的同时降低对卫星信号的影响.实验结果表明本文所提出的稀疏域局部鲁棒预处理的DME干扰抑制方法的性能优于相应的传统稀疏域方法,输出捕获因子比传统稀疏域方法提高1~2 dB.

基于高阶幂的单快拍LDACS系统波达方向估计

L波段数字航空通信系统(L band digital aeronautical communication system,LDACS)是未来航空宽带通信重要的基础设施之一,针对LDACS信号容易受到相邻波道大功率测距仪(distance measuring equipment,DME)信号干扰的问题,提出了联合正交投影干扰抑制与单快拍稀疏分解的波达方向(direction of arrival,DOA)估计方法。通过子空间投影抑制DME干扰,然后使用单快拍数据构建伪协方差矩阵,对伪协方差矩阵求高阶幂,之后进行奇异值分解,并利用约束条件求解稀疏解得到期望信号来向的估计值。所提方法使用高阶伪协方差矩阵降低了噪声影响,仅用单快拍就可以准确估计LDACS信号的入射方向。仿真结果表明,改进单快拍高级幂(improved single snapshot high order power,ISS-HOP)L1-SVD算法的估计精度优于ISS-HOP-MUSIC算法。该方法可以有效抑制DME干扰,提高OFDM接收机性能。

LDACS系统基于循环谱和残差神经网络的频谱感知方法

针对L波段数字航空通信系统(L-band digital aeronautic communication system,LDACS)可用频谱资源有限且易受大功率测距仪(distance measuring equipment,DME)信号干扰的问题,提出一种基于降维循环谱和残差神经网络的频谱感知方法。首先理论推导分析了DME信号的循环谱特征;然后利用Fisher判别率(Fisher discriminant rate,FDR)提取循环频率能量最大的向量,通过主成分分析(principal component analysis,PCA)进行预处理特征增强;最后给出数据处理后的循环谱向量与卷积神经网络相结合的实现过程,实现了DME信号的有效检测。仿真结果表明,该方法对噪声不敏感,当信噪比不低于-15 dB时,平均检测概率大于90%。当信噪比不低于-14 dB,检测概率接近100%。

精密放样测量在造纸专业设备安装工程中的应用对策

在现代造纸技术朝着高速化、大型化的方向发展背景下,传统设备安装方法已经无法满足实际需求,因此,需要对全新的安装与放样测量方法展开研究。放样为精密工程测量中的主要工作,放样点位能够为工程施工提供重要基础,也会直接影响工程质量。随着新设备、新技术的不断发展,精密工程放样测量技术也在不断更新和发展,有效提高了工程的质量和效率。造纸行业中设备的安装要通过精密测量,假如前期无法根据设计精度安装,就会影响到后续部件安装,所以要严格执行标准规范,使用合理的测量措施对安装中的问题进行解决,保证施工能够顺利开展。将精密放样测量应用到造纸行业中,能够满足造纸专业设备的技术需求。

制浆造纸设备精密放样测量及安装研究

随着制浆造纸工业快速发展,对设备精度要求越来越高,因此精密放样测量及安装成为关键的技术环节。为此,主要研究制浆造纸设备精密放样测量及安装的方法和技术。通过使用高精度的测量仪器和先进的测量技术,准确地测量出设备的尺寸和位置,确保设备的安装质量。经过实践证明,所提出的方法可以达到较高的测量精度和安装质量,有效提高制浆造纸设备的生产效率和产品质量。

SF_(6)组分高精度分离、多通道持续测量技术优化与应用

六氟化硫气体绝缘电力设备(SF_(6)设备)因其优秀的绝缘、灭弧性能以及占地少,可靠性高,安全,维护工作量小等诸多优点,得到广泛应用。SF_(6)设备在安装、运行过程中的诸多因素都可能导致设备出现绝缘缺陷,测量设备内SF_(6)气体中典型分解产物的含量是判断绝缘缺陷的最有效检测手段之一。为检测SF_(6)气体的分解产物,通常使用离线仪器对变电站的SF_(6)设备进行定期巡检,如SF_(6)分解产物测试仪、SF_(6)纯度测试仪,分解产物测试仪主要基于电化学检测原理测试气体体积分数,纯度测试仪主要基于热导法测试SF_(6)纯度值。这些方法的检测组分少、实时性差,通常在设备故障后才能检测到气体组分异常,无法提前预防设备潜伏性故障。而在线监测技术目前仅仅在气体密度、温度和湿度等方面得到了较为成熟的应用,至今没有一套成熟、稳定、可靠的分解产物在线监测技术能满足现场运行要求。文中提出一种SF_(6)气体分解产物的高精度分离、多通道持续测量的技术,解决了长时间监测过程中气体流量不稳定、单通道检测效率低、无法远程进行色谱取样分析等技术难题。与传统离线检测手段相比,该方法具备检测组分多、能够远程实时监控、长时间监控稳定性好、监测效率更高等优点,填补了气相色谱法在SF_(6)气体在线监测方面应用的不足。采用此方法,通过持续不间断监测SF_(6)设备中10余种特征气体组分的体积分数,可以准确、实时、高效地评估SF_(6)设备当前的绝缘缺陷状态。

面向PBN运行的GPS/DME组合定位算法研究

民航基于性能的导航(Performance Based Navigation, PBN)对导航系统精度、完好性等指标要求苛刻,针对地形遮挡、电离层异常等引起的可见星数目少、几何分布差等情况,提出一种利用测距机(Distance Measuring Equipment, DME)测距信息补充全球定位系统(Global Positioning System, GPS)数据的融合定位模型。通过不同的加权算法进行定位解算仿真,选择优化的组合导航定位方案。利用赫尔默特方差算法修正权重,并对传统保护限中最大斜率卫星加权计算,改善GPS/DME组合定位的完好性性能。仿真结果表明,赫尔默特方差修正权重的GPS/DME组合导航定位精度高于单独的GPS定位精度,在卫星数目只有3颗无法满足PBN运行要求时,GPS/DME组合后的精度可以满足PBN的非精密进近的要求,加权后的保护限算法能够满足最小漏警率要求。

基于cSVB算法的DME脉冲干扰抑制方法

针对测距仪(distance measure equipment,DME)信号严重干扰L频段数字航空通信系统(L-band digital aviation communication system,L-DACS)前向链路接收机的问题,提出基于相关稀疏变分贝叶斯(correlated sparse variational Bayesian,cSVB)算法的DME脉冲干扰抑制方法。所提方法利用L-DACS系统正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)接收机的空子载波信息构建接收信号的压缩感知方程;然后,根据cSVB算法进行三层次贝叶斯信号建模,最后选择了两种变体算法重构DME干扰信号,并将其从时域接收信号中去除。理论分析与仿真结果表明,所提出的干扰抑制方法可以充分利用信号先验信息,进一步降低DME干扰信号估计的归一化均方误差,有效改善L-DACS系统的误码性能,提高传输可靠性。

静止卫星FY-2H测距副站发射分系统故障处理及维护

本文介绍了服务于“一带一路”的风云二号H星三点测距的意义。分析了乌鲁木齐测距副站系统的发射分系统的重要性。同时详细介绍了对发射分系统的检测过程及故障现象的分析,梳理了发射分系统的常见故障及解决方法。

机载DME设备多台轮询技术设计与实现

针对当前地面测距机(DME)导航台的作用范围一般为200 n miles左右[3],飞机在航行过程中往往需要经过多个DME导航台,而传统的机载DME设备只能工作在单频率下,这就需要飞行员手动切换对应地面台的频率,从而增加了飞行员工作量的问题。本文从实际工程应用出发,通过对机载DME设备工作过程进行分析,提出多台轮询技术,研究并实现直接扫描和自由扫描两种模式情况,该技术可提高航路定位的精准性,减少飞行员工作量。

地铁列车对数据中心精密设备的振动影响评价

以西安某拟建数据中心为例,开展地铁列车运行对数据中心机房设备的振动影响评价。以“振源-传播途径-受振体”为基线,采用实测与数值计算相结合的研究方法。首先,开展场地自由衰减特性测试,获取地铁列车振动沿场地的传播规律;其次,在拟建建筑物场地边界距离地铁线路最近处布置测点,获取过车时的振动响应;然后,建立拟建建筑物结构有限元模型,获取其主要动力特性;最后,以场地实测加速度作为输入,采用一致激励法进行结构的车致振动响应计算,并对建筑物内精密设备的振动影响进行预测与评价。研究表明:(1)地铁列车运行时该数据中心机房设备振动达标;(2)地铁列车振动主频集中在31.5 Hz~80 Hz;在31.5 Hz以下的中低频段,场地表现出明显的整体振动特点;在31.5 Hz以上的中高频段,地面高频振动分量随距离迅速衰减;(3)会车工况与近轨工况地面监测结果接近,说明近轨列车振动能级显著大于远轨,会车时振动能量较近轨列车增加不明显。研究思路可为此类结构的振动分析和减隔振设计提供参考。

基于ATR技术的短边精密点位测量研究

为提高短边精密点位测量的工作效率,本文尝试将TS30全站仪的ATR技术应用到短边精密点位坐标测量中,并通过测量实例对比分析了人工测量方法与使用ATR技术的自动观测法的测量精度。试验结果表明:采用ATR技术相较于传统方法可以大大缩短测量时间,2种方法得到的待测点位坐标结果接近,而且自动观测法的一测回测角中误差与三角网测角中误差略小于人工观测法。研究结果可为精密工程的快速测量提供参考借鉴。

摩托车后转向灯间距精确测量技术

分析了摩托车后转向灯间距的传统测量方法在实际测量过程中的优缺点,针对目前后转向灯间距设计为标准限制附近的情况,灯具间距的测量结果不能准确判定,从而提出了一种新的灯具间距精确检测方案。采用标准对灯具间距的定义,通过三坐标转台精确定位灯具视表面边界,实现灯具间距的精确测量,最后对精确测量技术进行了不确定度分析。这种新灯具间距的精确检测方案,为今后灯具企业的设计合规性提供了理论依据。

鲁棒的DME/DME/SINS组合导航算法

测距仪/测距仪/捷联惯导系统的组合导航系统是区域导航中常用的导航源。提出了一种鲁棒的测距仪/测距仪/捷联惯导系统组合导航算法。首先以捷联惯导系统误差方程为基础建立起卡尔曼滤波的状态方程;其次推导斜距误差与系统状态变量间的数学关系,并以此建立量测方程;最后针对测距仪输出的斜距中的野值影响导航精度这一问题,采用一种鲁棒性能较好的基于Huber的卡尔曼滤波算法实现信息融合。实验结果表明,所设计的组合导航算法可以满足一类区域导航的需求,由于采用了基于Huber的卡尔曼滤波算法,算法鲁棒性较好,能有效应对量测野值对系统精度的干扰。

大口径光学元件超精密加工技术与应用

大口径光学元件超精密加工技术是多种学科新技术成果的综合应用,促进了民用和国防等尖端技术领域的发展,在国家大光学工程的推动下,我国的超精密加工技术取得显著的成果。围绕大口径光学元件'高精度磨削+确定性抛光'超精密加工体系,介绍该领域研究进展及厦门大学微纳米加工与检测联合实验室取得的相关研究成果,主要针对光学元件磨削和抛光两个加工流程,详细分析磨削装备技术、磨削工艺技术、精密检测技术、可控气囊抛光技术、加工环境监控技术和中频误差评价技术等关键技术的研究应用情况。这些技术研究从超精密加工的需求出发,借鉴国内外的研究经验和成果,通过对装备、工艺、检测等各方面整合,形成具有自主知识产权的大口径光学元件磨抛超精密加工体系,从而实现大口径光学元件高精度、低缺陷加工。

加强大型精密仪器设备管理的探讨

以河南科技大学的大型精密仪器设备为对象,对2008年度的使用效益进行了统计分析。分析了大型精密仪器设备在管理中存在的问题,并从6个方面提出了加强大型精密仪器设备管理的措施。

一种高精度超声波测距系统的研制

介绍了超声波测距的原理.分析了超声波测距产生误差的主要原因。提出通过温度测量修正超声波传播速度,应用双比较器整形结合软件准确确定回波前沿以提高空气中超声波测距精度的方法。在此基础上,设计了相应的超声波测距系统电路和软件。实验表明,该测距系统测量精度高,电路简单。

激光精密测距技术进展

随着科学技术的发展和装备制造业的进步,人们对距离测量技术提出了更高的要求,特别是在大型精密机械制造和航空航天等领域,快速、准确地距离测量已成为科学实验和工业生产控制中至关重要的一步。据此,文章回顾了现有的激光精密测距技术,介绍了脉冲飞行时间法、相位法、多波长干涉法、调频连续波法、飞秒光频梳法等绝对距离测量技术,以及激光三角法、激光干涉仪、自混合干涉法等相对距离测量技术,对工作原理、技术特点、应用范围和最新研究进展进行了汇总。