精密磁悬浮陀螺全站仪定向误差分析与建模研究

采用时间序列方法对高精度磁悬浮陀螺全站仪采集的原始电流数据进行分析,得出仪器用于计算定向角的转子电流数据多数情况下属于非平稳时间序列,其非平稳时间序列在不同的观测条件下表现出随机趋势性、周期性、条件异方差、异常观测值的特性。研究基于磁悬浮技术的陀螺全站仪定向误差数据的数学模型,用差分的方法剔除趋势项,用Box-Jenkins方法对平稳随机序列建模,根据不同的数据特征建立不同的时间序列模型预测和控制用于计算定向角的电流数据的精度,提高定向角的精度。

基于小波变换理论的精密磁悬浮陀螺全站仪定向系统中噪声剔除方法研究

精密磁悬浮陀螺全站仪定向系统的转子电流观测数据是随观测时间和环境的变化而变化的非线性数据序列,研究表明仪器定向系统中受强噪声干扰的非线性时序观测数据应用小波分解和重构可有效的剔除误差,分离出用于定向计算的有效的转子电流数据。该方法解决了传统的数据处理方法对仪器定向系统产生的非平稳、非线性观测数据序列滤波的局限性,有效地改善了仪器的定向结果,提高了定向角的精度。

精密磁悬浮陀螺全站仪误差的时间序列分析建模研究

定向精度是影响高精度磁悬浮陀螺全站仪应用的重要因素之一,目前仪器的定向角计算是采用3倍的方差来消除误差影响。本文根据仪器采集的海量数据的特征,利用时间序列分析方法,分析仪器采集的转子电流误差序列的统计特性,建立误差模型,自主地修正转子电流的数据,可有效改善仪器的定向结果,提高定向角的精度。实验结果表明利用时间序列分析方法进行仪器误差数据建模分析是有效且可行的。

陀螺仪转子电流信号去噪方法研究

磁悬浮陀螺全站仪定向系统中转子电流数据的噪声是影响仪器定向精度的重要因素之一。文章经统计分析知转子电流信号为非平稳信号,对其进行对比分析,确定选取特定的阈值和小波基函数对转子电流信号进行小波阈值去噪。借助信噪比、均方根误差和平滑度多类评价指标的变化特征随小波分解层数增加而收敛的特性,来确定最佳分解层数。实验结果表明:此种方法实现了转子电流有效信号和环境噪声信号的有效分离,剔除了不同观测环境条件下转子电流观测数据的噪声,提高仪器的定向精度。