简介：微机械陀螺广泛应用于组合导航系统。以插秧机GPS/INS组合导航系统为研究背景,针对微机械陀螺的误差进行了研究。为了提高插秧机组合导航系统的定位精度,首先通过分析微机械陀螺的工作原理对微机械陀螺的误差来源和分类进行了深入的分析,说明微机械陀螺的随机误差是影响插秧机组合导航系统定位精度的一个主要因素。然后基于时间序列的分析建立了微机械陀螺的AR随机误差模型,并利用此模型采用Kalman滤波算法对采集的试验数据进行处理。实验结果表明,在采用AR模型后,微机械陀螺的随机误差的方差减小了一个数量级,随机误差的幅值也明显减小。

简介：腔长控制镜影响激光陀螺谐振腔的光束形状、光强等参数,是制约激光陀螺精度提高的重要因素之一。减少激光陀螺腔长控制镜的位移扭偏,提高腔长控制镜的环境耐受性,能够直接改善激光陀螺的性能。通过研究激光陀螺腔长控制镜的基本机理,分析了腔长控制镜单筋方案和双筋方案的典型结构和特点,给出了提高反射镜抗扭偏能力的设计方法,设计并实现了新型双筋腔长控制镜结构。改进的腔长控制镜仅由3种零件、2种材料构成。经过仿真分析和试验验证,设计的腔长控制镜可以有效抵抗反射面的歪斜扭偏,在-50℃～＋70℃工作范围内,抗扭偏能力提高5～10倍,同时实现了低成本和高稳定性。

简介：为了减小MEMS陀螺仪的正交误差，进一步提高陀螺精度，在Simulink环境中对陀螺结构和测控系统进行了建模和仿真。首先在理想状态的陀螺结构模型基础上建立了包含机械热噪声、模态间耦合等非理想因素的结构模型，并给出了陀螺结构的相关设计参数。其次在陀螺结构模型上以自激振荡和AGC控制技术为基础设计了驱动回路，该回路可在短时间内将驱动幅度稳定在10μm，且驱动频率为4048Hz（驱动模态的谐振频率）。然后分析了模态间耦合信号的作用方式并建立了正交校正和检测闭环力反馈回路，仿真结果显示，在全闭环状态下检测模态所受耦合力的幅度比未校正状态下降了5个数量级，等效输入角速度也从205（°）／s下降到了6．58（°）／h。最后对陀螺模型进行了整体测试，得到其标度因数和阈值分别为21．76mV／（°）／s和0．002（°）／s。

简介：介绍了一种安装在旋转体上,用于旋转体姿态控制的新型微机械陀螺。陀螺利用旋转载体的滚转获得角动量,当载体发生偏航或俯仰,敏感质量块受到周期性哥氏力的作用,从而敏感载体的偏航或俯仰角速度。飞行试验中舵机的舵偏打容易使陀螺发生共振,陀螺输出信号无法满足旋转载体姿态控制的要求。针对这一问题,需精确测量陀螺的固有频率。首先基于陀螺运动方程分析了其幅频特性和固有频率,并利用数值计算软件进行了仿真,最后提出了一种对该陀螺幅频特性的测量方法,得到了幅频特性曲线,确定了固有频率70Hz。实际测量的幅频特性曲线和仿真曲线一致,测量的固有频率相对于舵偏打产生的共振频率点误差为2.1%,通过避开测得的70Hz固有频率,获得了符合姿态控制要求的陀螺输出信号。

简介：线振动MEMS陀螺在大载荷条件下,驱动轴与检测轴的谐振频率会发生漂移,频差随载荷变大。这类型振动陀螺为了提高灵敏度往往将两个振动轴的谐振频率设计得尽量靠近,但当角速率载荷较大时,两个振动轴的谐振频率将发生分裂漂移,彼此互相远离。漂移量与向心加速度无关,近似与角速率载荷的平方成正比,且两轴的谐振频率越靠近漂移越剧烈。考虑到Coriolis效应的弹簧质量块二维振动数学模型可定量描述该现象,表明此现象为线振动陀螺Coriolis效应的一部分。理论分析、仿真研究和实验数据的不同角度对这种频率漂移特性的分析结果吻合良好,为进一步结构优化奠定了理论基础。

简介：针对国内现有陀螺测试转台利用测角元件测量转台平均角速率致使角速率测试与控制精度不高的问题，提出利用惯性敏感元件测量转台的瞬时角速率，并通过瞬时角速率的反馈与控制来提高转台的速率精度和速率平稳性，探讨了这种带有惯性敏感元件的新型转台的工作原理和结构组成，建立了转台主轴系统的动力学模型，通过模型验证了实现新型转台的可行性。最后，结合建模过程和所得模型指出，相对传统转台，新型转台尺寸小、重量轻、功耗低，有利于转速的快速提升和稳定，更适宜于陀螺仪表的动态测试。

简介：研究了空间相机调焦机构的运动同步性误差对成像质量的影响。针对某型空间相机的大尺寸焦面调焦机构，分析了运动同步性误差产生的原因。按照其光学系统参数计算得出当系统光学传递函数下降不超过5％时，调焦机构运动同步性误差的最大允许值为0.02mm。针对其采用的调焦机构，推导出运动同步性误差计算公式，并计算得到该调焦机构的最大运动同步性误差为0.015mm。最后，对该调焦机构进行了实际测试。测试结果显示，该调焦机构的运动同步性误差在振动实验前后分别为0.012和0.013mm，表明该机构的运行非常稳定。理论分析以及实验结果证明了该调焦机构完全满足应用要求。

简介：根据机载光电平台的特点，建立了6个坐标系统，进行了8次线性变换，构建了从光电平台成像系统像面坐标系到大地地理坐标系的目标定位数学模型。计算了目标在大地地理坐标系的经纬度和高程坐标，分析了各种测量参数对目标定位精度的影响。通过建立误差模型和仿真数据进行目标定位实验，采用蒙特卡罗方法统计目标定位误差。实验结果表明，载机经纬度误差、载机姿态角度误差及光电平台指向角度误差是影响目标定位精度的主要因素，其中载机经纬度误差直接传递到目标定位误差，载机姿态角度误差和光电平台指向角度误差大体上以10-4～10-2比例作用到目标定位误差。本文方法有效可行，对机载光电平台目标定位具有实用价值。

简介：利用最小二乘法进行线性数据拟合在一定条件下存在着误差较大的缺陷，为使线性数据拟合方法在科学实验和工程实践中能够更加准确地求解量与量之间的关系表达式，本文通过对常用线性数据拟合方法——最小二乘法进行了误差分析，并在此基础上提出了最小距离平方和法以对最小二乘法作改进处理．最后，通过举例分析对两种线性数据拟合方法的优劣加以讨论并分别给出其较为合理的应用控制条件．

简介：基于典型圆锥运动输入，研究、分析了旋转矢量算法中圆锥补偿误差的变化规律。从理论上推导、分析了基于角速率的旋转矢量算法及其圆锥补偿误差与旋转矢量算法本身、基座动态特性之间的关系；在假定没有传感器测量误差的前提下，结合仿真，得出旋转矢量算法的圆锥补偿误差与捷联惯组的采样频率f以及圆锥运动频率ω的关系，给出了圆锥补偿误差随f/ω的变化规律，确立了旋转矢量算法具有圆锥误差补偿效应的（f/ω）的极限值：（f/ω）≥3。研究结果对捷联惯组的设计及其在高动态环境下的应用具有一定的参考价值。

简介：根据晶界迁移率与温度的关系,将晶粒长大过程控制在一定宽度的热区内,构建了具有无限大温度梯度且在热区内温度均匀的热区模型,并应用相场方法研究了热区温度和热区宽度对单相多晶材料中柱状晶粒结构形成过程的影响。所得晶粒形貌与实验结果吻合。

简介：安装在单轴转位机构上的惯性测量单元(IMU),会因IMU坐标系与载体坐标系不重合而存在一定的倾斜角,此倾斜角会使得IMU在旋转过程中引入姿态误差,在很大程度上降低了系统的姿态输出精度。为了降低安装倾斜角对旋转式捷联惯导系统的影响,文章通过对旋转过程中因安装倾斜引起的姿态角误差进行了详细分析,然后运用实验和数据拟合的方法得出了倾斜角随转位机构变化的规律,最后对倾斜角产生的误差加以补偿。经仿真和实验验证表明,对倾斜角误差补偿后,单轴旋转式捷联惯性导航系统的水平姿态精度由原先的2°提高到0.05°范围以内,航向误差由原先的0.5°提高到0.005°,大大提高了旋转式捷联惯导系统的姿态精度,具有一定的工程应用价值。

简介：研究古塔的变形问题,给出了计算古塔各层形心的方法;分析了古塔各种变形,给出了描述古塔变形的几何量,为管理部门制定保护措施提供了依据。

简介：基于能量均分定理和悬臂梁理论,分析讨论了微悬臂梁进行热振动的物理模型。通过三个实例,介绍了热振动在纳米力学测量中的应用,其中重点阐述了单根纳米晶须的杨氏模量的热振动定量测量方法。

简介：惯性平台安装在舰船的过程中需要将惯性平台坐标系与舰船坐标系进行对准，也就是对惯性平台进行标校。当舰船在倾斜船台上进行建造时，由船台的倾斜角度造成水平测量仪器的测量误差对标校的结果有很大影响，尤其是在测量舰船横摇角时，会由于测量仪器的摆放带来误差。船台的倾斜角度为3°时，边长为100mm的水平测量仪器在测量横摇角时产生0.1°的测量方位误差（即水平测量仪器一端产生0.17mm位移），就会带来18.8″的测量误差。这对于高精度惯性平台的标校是不允许的。文中对在各种不同舰船姿态下，由测量仪器的摆放带来的误差进行了分析归纳。利用双自由度电子水平仪、高精度转台及TM5100A自准直经纬仪，对由于安装面倾斜带来的测量误差进行了验证试验。实验结果与计算结果吻合。

简介：本文从物理实验测量和计时仪器开发两个方面同时入手,从运动学角度出发,分别选用U形和条形遮光片,且灵活利用通用计数器的各个功能,综合提炼出7种实验方案测量阻尼常数,其测量值在1.31～1.53之间,实验结果重复性和一致性较好.同时开发新的计时仪器,直接应用于本实验,使测量过程变得简单易行.

简介：基于光纤数值孔径与衰减系数的概念和测量原理,搭建了相应的实验测量系统,实际测量了光纤的数值孔径和衰减系数,并对实验结果进行了分析.

简介：介绍了基于PVDF(polyvinylidenefluoride,聚偏二氟乙烯)薄膜的一种水中冲击波压力测量技术.利用有机玻璃防护结构,采用压接方式引出PVDF薄膜电极,制备了PVDF水中冲击波压力传感器.采用对比法校准PVDF水中冲击波压力传感器的灵敏度系数,并开展了水中冲击波压力场测试,取得良好的测试结果.

简介：为了研究喷砂铝板表面的漫反射特性，基于环形光电探测器阵列和精密光学转台，设计了一种材料表面漫反射特性测量装置。该装置采用准直后的光纤激光作为光源，通过调整光学转台来调整激光入射角度，可以测量激光从不同角度入射时材料表面的反射特性。采用该装置对标准漫反射片的反射特性进行了测试，对测量结果进行拟合后显示，表面散射光的1维强度分布符合余弦分布特征，证明该装置设计是合理的。采用该装置测量了某种铝制漫反射片的表面反射特性。结果表明，这种采用喷砂工艺处理的铝板表面在入射角0°～20°范围内基本符合漫反射的特征。

简介：采用脉宽为1μs的微波信号对HeroTekDT1081型检波器进行标定实验,基于多项式回归方法对在9.4GHz频率下的标定实验测量数据进行了分析,给出了测量数据不确定度的无偏估计和区间估计,并计算了在一定置信度下检波器灵敏度的置信上、下界,从而给出了一种可考核的检波器工作性能指标.通过定义不确定度的估计精度,给出了一种确定大样本实验所需最小样本量的方法.