惯性平台数字控制系统的研究与设计

惯性平台数字控制系统是将微机技术运用于平台系统的直接回路控制、基本工作方式控制和信息传输过程控制,使平台电子部件微机化,从而使整个平台功能扩展、体积下降、可靠性提高。我们以一种运载火箭上的平台为控制对象,对其数字控制系统作了全面研究,设计完成了一个实用子系统功能样机。本文主要介绍:系统基本控制体系的研究;系统总体方案的确定;系统硬软件设计和联机实验的情况。

惯性平台稳定回路数字控制器的设计与实现

本文主要研究惯性平台稳定回路数字控制器设计与实现中产生的问题及相应的解决办法。文章着重分析了由于平台稳定回路的特殊性和高控制性能指标要求给数字控制带来的困难,并在计算机数字仿真平台数字控制稳定回路的基础上,兼顾到已有的微处理机硬、软件资源的开发和利用,成功地实现了所设计的数字控制器与平台稳定回路的联机实验,获得了较为满意的实验结果。

电光调制器在光纤陀螺中的应用研究

本文分析了集成光学电光调制器的应用特性；并以方波相位偏置调制为例，研究了光纤陀螺中的相位调制误差；提出一种在光纤陀螺开环调试中测定光纤环传输时间和调制器半波电压的实用方法。

GPS/SINS组合系统动态性能研究

本文讨论如何利用GPS接收机的高精度定位信息来标定和补偿捷联惯性导航系统(SINS,以下用缩写代替)的积累误差。文中叙述了GPS/SINS组合系统的主要特点、组成、设计和实现,同时给出了实验室静态测试数据和跑车试验中的主要结果。

陀螺加速度计输出装置研究

本文为设计新型陀螺加速度计输出装置，提出了一种小型化高速高精度动态测角系统方案，论述了该方案的工程实现问题。此测角系统已成功地应和于静压液浮陀螺加速度计。

用低速器件实现高频调幅载波信号的数字解调

本文提出了一种采用低速采样保持器和Ａ／Ｄ转换器对高频载波信号中被调制信号数字解调的实用方法，并成功地应用于中低精度的数字式光纤陀螺仪信号检测系统中。

静压液浮陀螺仪的热分析和热设计

静压液浮陀螺仪是一种耐振动、抗冲击、承载能力强的中、高精度陀螺仪。随着对陀螺仪使用精度的日益提高,必须从陀螺仪的数学模型入手,建立陀螺仪的热模型,对陀螺仪进行热分析、热设计和热补偿,才能有效地减少温度对陀螺仪一次项误差的影响。

加速度计相关误差模型辨识

本文讨论陀螺加速度计输出误差与陀螺加速度计各回路状态变量间的相关误差模型的辨识方法。陀螺加速度计各回路的状态变量包括:伺服回路引出的浮子的倾角,磁悬浮回路引出的浮子的轴向位移与径向位移信号、陀螺摆壳体组件内的热敏电阻引出的浮子的环境温度信号、以及陀螺马达的激磁电压等。文章首先介绍了辨识陀螺加速度计输出残差与各回路状态变量的相关误差模型ARMAX(n,m,p)的辅助变量法与相关估计法,然后进行了仿真实验,最后应用实际测量得到的陀螺加速度计输出与状态变量数据,给出了实验结果。实验结果表明,本文介绍的相关误差模型辨识方法是可行的。

低成本的光纤陀螺性能测试系统

本文从光纤陀螺研制和应用的实际出发，利用ＳＴＤ总线工业控制机和通用ＰＣ机，设计实现了一种成本低、适用性强的光纤陀螺数据采集和性能测试系统，解决了高精度测频、数据准确传送和应用软件开发等关键技术，其软硬件可移植应用于多轴陀螺或光纤陀螺捷联组合系统测试中。

用神经网络实现GPS完整性监测

本文提出一种新的GPS完整性监测方法,这种方法采用神经网络作为分类器来进行故障检测。仿真实验证明:在不需要冗余卫星信号的条件下与一般的自主式监测方法相比,这种新方法具有更高的故障分离率和对由慢时钟漂移引起的故障有更小的漏检率。

平台姿态角信号的采集与处理

惯性平台一般采用双通道旋转变压器作为姿态角传感器,本文详细介绍了这种姿态角信号的采集、处理和系统运用问题。文中提出一种新的姿态角采集接口和粗精姿态角耦合算法,提出了角度量数字表示的标准形式和软件分解器的概念,以解决粗精锁定回路中与姿态角信号有关的一些问题。所有这些方法都经过数字化平台系统的实际使用验证,效果良好。

有源磁悬浮的设计和应用

本文首先论述了有源磁悬浮在国内外的发展状况和趋势,接着论述采用有源磁悬浮的目的和对有源磁悬浮的要求,并对时分式直流反馈有源磁悬浮的工作原理、磁悬浮元件、磁悬浮系统的稳定性、时分模拟开关以及对反馈回路的方案进行了分析。实验结果表明,有源磁悬浮应用于陀螺加速度计对仪表精度的提高起到了关键性作用。

快速中高等精度陀螺罗盘方案探讨

本文从找北精度出发把陀螺罗盘分为四类:低等精度、中等精度、中高等精度和高等精度。根据精度等级的不同,确定了不同的可行性研制途径:低等精度和中等精度研制途径为捷联式速率陀螺罗盘;中高等精度和高等精度研制途径为摆式陀螺罗盘。针对中高等精度快速性的技术要求:找北精度为20″～40″(1σ),找北时间为五分钟,提出了两种摆式陀螺罗盘设计方案:局部球面静压气浮摆式陀螺罗盘;增大吊带截面积或缩短吊带长度的吊带摆式陀螺罗盘。为继续缩短找北时间和提高找北精度,本文提出了角度信息测量自动化以及用最小二乘法进行数据处理等方法。

捷联“数学平台”姿态误差分析与模型确定

本文推导了捷联系统姿态误差方程;分析影响系统姿态测量精度的各种误差;提出以锥运动漂移作为精度指标来评价姿态算法的性能。另外还论述如何根据系统精度要求确定系统误差模型和姿态算法。

提高陀螺加速度计输出装置的精度和可靠性的工程方法

本文分析了新型陀螺加速度计输出装置─变磁阻锁相倍频测角系统实现中的工程问题，提出了一系列相应的工程方法，有效地提高了输出装置的精度和可靠性。

用有限元法分析动力调谐陀螺仪力矩器的磁场

在动力调谐陀螺仪中，特别是用于速率捷联系统中的陀螺仪，力矩器是一关键元件。在设计力矩器时，准确而有效地计算其磁场具有重要意义。本文针对该磁场的非线性与轴对称性的特点，研究了如何用有限元法计算磁场，并进行了必要的数学推导。针对一个具体的力矩器磁场，给出了计算结果；同时还对该力矩器的磁场进行了实测，对计算数据和实测数据进行比较，证明所应用的计算方法是准确有效的。另外本文还分析了结构几何参数对磁场的影响。

变磁阻传感器的计算机设计及精度仿真

本文介绍了变磁阻式高精度角位移传感器的基本原理及设计特点;着重讨论了用电子计算机进行该类传感器绕组、磁场的联合设计计算以及输出特性和精度的仿真方法;并对影响变磁阻传感器精度的因素以及减小误差的方法进行分析讨论。变磁阻传感器精度的理论计算和设计数据与实验结果相符合。

捷联惯导系统中陀螺的初始测漂

本文介绍捷联惯导系统中多个陀螺初始常值漂移的测定和补偿。所谓“常值漂移”是指固定不变的漂移和一部分在各次启动时都不相同的并随时间缓慢变化的“随机常值”。本文采用“双位置(测漂)法”可以测出两个角速度陀螺沿载体系X_b,y_b和z_b测量轴的常值漂移。经过仿真证明,这一方法是完全可行的。

高级惯性参考球在导弹精度鉴定中的作用

文章介绍了高级惯性参考球的结构特点,给出连续自对准和自校准的部分研究结果,其中的软件部分可方便地用在导弹性能测量系统(MPMS)中。文章还给出了两套惯性测量装置的评价方法的数学公式,且建议采用新的数据处理方法:卡尔曼回归算法。最后,分析了采用MPMS方法的可能优点。

狭义相对论不变性初探

狭义相对论声称（一切）“自然定律对于洛仑兹变换具有形式不变性（或协变性）”。但是，本文的审查得出的结论是：（１）作为洛仑兹变换直接推论的尺缩钟慢说本身就自相矛盾，是混淆了感觉与存在，表现效应与（内在的）物理效应的产物；（２）关于光速不变原理的“验证依据”都是不足为据的，因为有关它们的论证都违背了洛仑兹变换的导出前提，特别是直接违反了光速不变性；（３）洛仑兹变换的推导有严重错误，它是在错误的前提下通过错误的推导得出的错误结果；因此──—“皮之不存毛将焉附”，“自然定律对于洛仑兹变换具有形式不变性（或协变性）”是不成立的。此外，文中还讨论了著名的“质速关系”，揭示了它的真相。