钻机开孔定向仪的结构设计与优化分析

阐述矿用钻机开孔定向仪在矿井钻探中的应用特点,它通过高精度测量显著提高钻探效率和精度。分析矿用钻机开孔定向仪的功能、原理及其在不同应用场景中的设计要求。展示便携式和机载式的结构设计,并通过振动试验验证减振装置的有效性。

机载测量平台中的坐标转换误差分析

为了提高机载测量平台的定位精度和引导精度,利用齐次坐标转换法推导了从大地坐标系到望远镜坐标系的转换方程,并在此基础上建立了误差分析的数学模型。运用蒙特卡罗法的思想,综合分析了机载测量系统中各参数对结果的影响。提出了改善平台测量精度首先要解决的就是载机姿态精度;其次是载机(或目标)的位置精度;此外,通过数据处理来提高定位精度也是有效的方法。实验结果表明:姿态精度从0.3°提升至0.1°后,定位精度和引导精度都可提高30%;载机位置精度从20 m提升至5 m后,定位精度可提高9%。分析过程和结果对机载测量平台的设计有一定的参考价值。

基于图像处理的机载光电平台自动调焦方法

研究了图像处理的自动调焦方法在机载光电成像设备中的应用。提出了基于图像斜边、水平和垂直边缘检测的调焦评价算子——Bevel算子和Mix算子。选取边缘检测算子和卷积算子分别作为调焦粗搜索和精搜索阶段的清晰度评价算子,设计了适合自动调焦的隔行隔列调焦区域选择方法。采用了变步长爬山搜索法、局部全局搜索法和综合搜索法3种调焦控制策略,使用调焦行程为131步,焦深为2步的变焦镜头,其调焦时间分别从全局搜索法的37s缩短至3～4s、4～6s和3～5s。实验结果表明,该方法能够满足机载光电成像设备的调焦实时性和精确性要求。

机载告警设备自动测试系统

M型直升机是从国外引进的机型,由于没有配套的二线检测设备,使用维护不便。针对该类设备维护保障过程中存在的实际问题,设计了一种基于PXI仪器模块和GPIB仪器的机载告警设备自动测试系统,构建了专家维修经验故障信息库,运用GPTS软件平台开发了测试程序。使用结果表明:该测试系统测试精度高,故障定位准确,具有较高的使用价值。

机载光电平台安装误差分析

误差仿真分析是设计和提高光电平台检测精度的一种重要手段。鉴于目前大多数文献讨论的多为测试转台的自身精度在检测平台过程中对平台精度的影响,缺乏全面性,没有考虑到两装置的安装误差,采用坐标系平移及向量旋转理论,把光电平台与转台存在安装角及两装置回转中心不重合的情况转移到同一坐标系下,并充分考虑到两装置的回转中心距离同模拟目标器通光孔径的关系,建立检测光电平台精度的误差模型,用Matlab软件加以仿真计算,得出安装角在0′~5′范围内,最大方位角误差为14.1＂,俯仰角误差为17.7＂。

机载光电测量设备目标自主定位误差分析

为了提高机载光电测量设备定位精度,搭建了机载光电测量设备目标自主定位系统。利用齐次坐标转换的方法,构建了机载测量系统跟踪目标时的目标定位方程和定位误差方程,并利用蒙特卡洛法分析目标自主定位误差。引入小波分析理论对定位误差进行优化以提高目标自主定位精度。对实验数据和飞行实测数据进行了分析,结果显示,采用小波分析理论优化目标自主定位误差可以大幅提高目标自主定位精度,提高幅度达到70%,得到的结果验证了目标自主定位技术的可行性和优越性。文中的分析方法和内容同样也适用于地面跟踪测量平台和舰载跟踪测量设备。

气压涨落对低温超导SQUID工作特性影响

针对航空超导全张量磁测量系统中低温超导量子干涉器件(LTS-SQUID)输出因气压涨落存在基线漂移的现象,设计了气压稳定装置以控制杜瓦内部气压,并研究了在加入该装置后SQUID的工作特性。该装置可在102~122 kPa范围内实现杜瓦内气压线性调节,且稳定气压后杜瓦内气压波动小于50 Pa。实验结果表明:工作在液氦温度的SQUID输出基线漂移与杜瓦内气压变化正相关;加入气压稳定装置可保证液氦温度波动小于0. 5 mK。同时,由实验分析,本系统中SQUID的磁通-温度系数■Φ/■T约为1. 23Φ0/K。

基于微型孔板流量计原理的浮游菌采样器流量测量装置的设计

基于微型孔板流量计原理设计的浮游菌采样器流量测量装置,具有压损低,流量测量稳定性好,精度高。带温度、大气压补偿功能,通过调整流量校正系数修正至标准流量,校准方便。