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一种船舶光学经纬仪的测量误差校准系统的设计与开发
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作者 徐静 陈岩 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第3期148-151,共4页
船舶光学经纬仪能够有效提升船舶导航的精确性,在复杂海况下光学经纬仪的测量存在依赖人工经验且精度低的问题。本文提出一种基于GPS载波相位差分技术结合双矢量定姿技术的光学经纬仪测量误差校准系统,通过实时测量获取船舶姿态角,并将... 船舶光学经纬仪能够有效提升船舶导航的精确性,在复杂海况下光学经纬仪的测量存在依赖人工经验且精度低的问题。本文提出一种基于GPS载波相位差分技术结合双矢量定姿技术的光学经纬仪测量误差校准系统,通过实时测量获取船舶姿态角,并将其补偿到经纬仪测量结果中。设计系统整体结构,并对校准前后的测量误差进行对比。结果表明,校准后水平角和垂直角的误差均在10″以内,满足光学经纬仪测量误差校准的使用要求。 展开更多
关键词 光学经纬仪 误差校准 实时性 双矢量定姿技术 GPS载波相位差分技术
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基于三态转换模型的光电经纬仪融合跟踪算法
2
作者 王厚峰 张世学 曹玉岩 《兵器装备工程学报》 北大核心 2025年第1期285-294,共10页
针对光电经纬仪多传感器闭环模式下的自主稳定跟踪问题,提出多传感器自适应加权融合算法以及基于三态转换模型的融合跟踪算法。首先,利用衰减因子与最小二乘外推改进误差协方差的递推公式,得到基于误差协方差估计的多传感器加权融合算... 针对光电经纬仪多传感器闭环模式下的自主稳定跟踪问题,提出多传感器自适应加权融合算法以及基于三态转换模型的融合跟踪算法。首先,利用衰减因子与最小二乘外推改进误差协方差的递推公式,得到基于误差协方差估计的多传感器加权融合算法。接着,利用加权系数计算中新增误差项的残差和加权系数定义传感器的不同状态,提出基于三态转换模型的融合跟踪算法,即在当前传感器出现干扰或失效时,算法输出多传感器测量的加权融合值或进行传感器自主切换,实现经纬仪的自主稳定测量。实验结果表明:在某传感器出现干扰或无法提取脱靶量时,算法能及时切换所选择的传感器,输出数据准确平稳,保证了跟踪系统稳定运行,对于测量情形具有良好的鲁棒性。 展开更多
关键词 靶场测控 光电经纬仪 数据融合 融合跟踪
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基于空间矢量的多轴一致性测试技术研究
3
作者 胡林亭 刘泓佚 李浩谊 《激光与红外》 北大核心 2025年第2期258-265,共8页
多轴线一致性检测装置用于外场测量自行高炮各轴线一致性,为检验检测装置的测量精度,开展了多轴线一致性测试技术研究工作,论证了双经纬仪配合多谱段平行光管的检测技术,实现了在外场精确测量多谱段、大间距光轴的一致性,误差分析表明,... 多轴线一致性检测装置用于外场测量自行高炮各轴线一致性,为检验检测装置的测量精度,开展了多轴线一致性测试技术研究工作,论证了双经纬仪配合多谱段平行光管的检测技术,实现了在外场精确测量多谱段、大间距光轴的一致性,误差分析表明,该方法精度优于2",为多轴线一致性的定量检测提供了一种科学实用的新方法。为准确评定多轴线检测装置的技术性能,契合自行高炮战术技术要求,提出了基于轴线矢量检测的评估检测装置性能的新思路,解决了轴线夹角不能科学评估检测装置测量精度的难题,深入研究了轴线矢量的检测技术和测量精度的评定方法,分析了评估方法的不确定性,为科学评定多轴线一致性检测装置的技术性能提供了依据。 展开更多
关键词 经纬仪 矢量 光轴 轴线一致性 测试技术
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光电经纬仪自抗扰控制方法
4
作者 修大朋 《兵工自动化》 北大核心 2024年第6期5-8,共4页
为提升光电经纬仪在跟踪时的响应速度和抗干扰能力,提出一种基于观测器的自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)方法。对所有已知或未知的影响直流电机工作的干扰输入进行在线估计,并通过适当的反馈控制法来补偿这些干... 为提升光电经纬仪在跟踪时的响应速度和抗干扰能力,提出一种基于观测器的自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)方法。对所有已知或未知的影响直流电机工作的干扰输入进行在线估计,并通过适当的反馈控制法来补偿这些干扰;通过选取合适的观测器和控制器带宽参数,来实现良好的抗扰控制效果。仿真结果表明:基于观测器的自抗扰控制方法能有效地提高直流电机对外部干扰和内部未知参数变化的鲁棒性,具有工程应用前景。 展开更多
关键词 光电经纬仪 直流电机 自抗扰控制 线性扩张状态观测器 伺服控制
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基于动态门限与自适应插值的外引导平滑算法 被引量:1
5
作者 王厚峰 张世学 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期247-255,共9页
为了实现靶场光电经纬仪外引导数据的实时平滑,确保外引导数据驱动下光电经纬仪稳定获取图像,提出基于动态门限的野值处理算法和基于自适应插值的处理算法。对于外引导数据中的野值,提出一种利用影响函数动态计算样本方差的方式,构建动... 为了实现靶场光电经纬仪外引导数据的实时平滑,确保外引导数据驱动下光电经纬仪稳定获取图像,提出基于动态门限的野值处理算法和基于自适应插值的处理算法。对于外引导数据中的野值,提出一种利用影响函数动态计算样本方差的方式,构建动态判别门限实时完成野值的处理;对于外引导数据的插值处理,判断插值计算的连贯性,并将外引导的“卡顿”数据进行分类,采取不同的策略实时自适应插值。实验结果表明:基于动态门限的五点外推野值剔除方法,野值检测率平均在80%以上,同时虚警率较低;插值处理算法能同时应对卡顿与非卡顿的外引导数据,处理结果平滑连贯。算法已成功应用于海军某观测站的光电经纬仪,满足了靶场弹道测量系统的需要。 展开更多
关键词 光电经纬仪 靶场测控 外引导数据 野值判别 插值算法
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船载单轴旋转惯导系统转轴倾角动态标定方法 被引量:1
6
作者 孔祥龙 高阳 +2 位作者 仇晓静 周海渊 林旭 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第10期962-967,共6页
大型航天测量船对船载惯导系统的姿态精度要求很高,其中转轴倾角是影响单轴旋转惯导系统姿态精度的主要因素之一。目前,转轴倾角标定多在坞内静态条件下进行,船舶系泊或动态航行状态下的转轴倾角标定是需要解决的现实问题。为此,提出了... 大型航天测量船对船载惯导系统的姿态精度要求很高,其中转轴倾角是影响单轴旋转惯导系统姿态精度的主要因素之一。目前,转轴倾角标定多在坞内静态条件下进行,船舶系泊或动态航行状态下的转轴倾角标定是需要解决的现实问题。为此,提出了一种基于经纬仪测星的转轴倾角动态标定方法,推导了测恒星解算转轴倾角的数学模型,分析了转轴倾角误差的可观性,最后给出转轴倾角的最小二乘解。仿真结果表明,所提方法在仅观测3颗恒星条件下能准确估计出转轴倾角。坞内静态标定和海上动态标定实验结果表明,坞内静态条件下转轴倾角估计误差标准差分别为0.96″和0.82″,海上航行条件下转轴倾角估计误差标准差分别为1.04″和0.90″,海上动态估计精度与静态条件下相当,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 转轴倾角 惯性导航系统 经纬仪 恒星观测 姿态误差
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楔块式自动调平机构设计与控制策略研究
7
作者 李翔宇 韩璟宇 +4 位作者 郝伟 谢梅林 廉学正 阮萍 田广元 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期192-204,共13页
针对目前使用的经纬仪调平机构人为手动操作方法存在的调平耗时长、结构易损和难调平问题,设计了一种具备稳定自锁特性的大行程、高分辨率楔块式自动调平机构,提出了楔块式机电调平组件联动的并行调平控制策略。实验结果表明,所设计楔... 针对目前使用的经纬仪调平机构人为手动操作方法存在的调平耗时长、结构易损和难调平问题,设计了一种具备稳定自锁特性的大行程、高分辨率楔块式自动调平机构,提出了楔块式机电调平组件联动的并行调平控制策略。实验结果表明,所设计楔块式自动调平机构可实现调平行程±0.25°范围内的经纬仪调平,且调平角分辨率<0.01″。同时,基于并行调平控制策略,将绕X轴和Y轴的垂直轴轴线倾斜量从334″和-248″调整至2″误差范围内的调平耗时仅为17 s,相比于串行调平控制策略,调平时间显著缩短,调平效率明显提升。 展开更多
关键词 经纬仪 轴线倾斜量 调平机构 结构设计 调平策略
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并联结构轴系回转误差建模及装配优化
8
作者 董一鸣 江波 +3 位作者 李翔宇 谢友金 吕涛 阮萍 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期586-594,共9页
为提高光电经纬仪等二维转台的轴系运动精度,本文基于雅可比旋量理论建立了一种可考虑零件结构误差及其耦合放大效应的数学模型。针对“一端固定、一端游动”的轴系结构,提出了局部并联结构的分析方法。通过数值仿真分析,获得了各零件... 为提高光电经纬仪等二维转台的轴系运动精度,本文基于雅可比旋量理论建立了一种可考虑零件结构误差及其耦合放大效应的数学模型。针对“一端固定、一端游动”的轴系结构,提出了局部并联结构的分析方法。通过数值仿真分析,获得了各零件结构误差对轴系运动精度的影响以及最优的轴系装配方案。光学口径为650 mm的光电经纬仪的装调结果表明:装配优化后的轴系运动精度较优化前提高了32.1%。所构造的轴系运动精度模型及优化方法为指导光电经纬仪等二维转台的轴系装调以及公差设计提供了一定的理论根据。 展开更多
关键词 光学测量 二维转台 轴系运动模型 光电经纬仪 装配优化
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基于双经纬仪的雷达阵面法向测量方法
9
作者 李海洋 王佳宋 +2 位作者 何秀兰 陈冠一 孙晨 《兵器装备工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期41-46,共6页
提出一种基于双经纬仪交汇测量的雷达阵面法向高精度测量方法。使用双经纬仪观测阵面上观瞄点,计算阵面法线指向;建立观瞄点的观测角与其坐标间关系式,根据误差传递原理推导经纬仪不同布站位置与测量误差间的定量表达式;遍历不同布站方... 提出一种基于双经纬仪交汇测量的雷达阵面法向高精度测量方法。使用双经纬仪观测阵面上观瞄点,计算阵面法线指向;建立观瞄点的观测角与其坐标间关系式,根据误差传递原理推导经纬仪不同布站位置与测量误差间的定量表达式;遍历不同布站方案并计算对应测量精度,从而优化布站。通过模拟平面及实装雷达实验,验证了方法的有效性和可行性,按优化后的布站方案布站,最小测量误差降低至0.1 mil以内。 展开更多
关键词 双经纬仪 阵面法向 测量误差 误差传递 布站方案
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塔式起重机垂直度激光雷达无损检测算法 被引量:2
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作者 周命端 覃钰涵 +2 位作者 张文尧 徐翔 周庆辉 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2024年第2期90-94,共5页
针对传统的经纬仪测量法存在的诸多弊端,本文提出一种新的塔式起重机垂直度激光雷达无损检测算法。利用激光雷达获取塔式起重机点云数据,经点云配准、拼接及去噪去冗等预处理,获得塔身标准节有效点云数据;设计塔身标准节点云横截面切片... 针对传统的经纬仪测量法存在的诸多弊端,本文提出一种新的塔式起重机垂直度激光雷达无损检测算法。利用激光雷达获取塔式起重机点云数据,经点云配准、拼接及去噪去冗等预处理,获得塔身标准节有效点云数据;设计塔身标准节点云横截面切片分割方案,利用Marching Square算法提取切片多边形轮廓线,并确定轮廓线顶点及其对应的中心点坐标;利用最小二乘参数估计法拟合中心点空间直线,确定塔身轴心线方向向量,并与站心空间坐标系的z轴和x轴分别作向量运算,求解塔身轴心线的倾斜角、倾斜方位角及垂直度参数。试验结果表明,基于本文算法设计的两种方案获得的塔式起重机垂直度参数分别为2.04‰和2.49‰,均小于传统的经纬仪测量法的3.02‰。本文算法行之有效,为塔式起重机垂直度高精度监测提供了一种无损检测算法。 展开更多
关键词 塔式起重机垂直度 激光雷达 点云数据 无损检测算法 经纬仪测量法
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一种红外经纬仪-雷达引导方法的设计与研究
11
作者 迟明祎 陈爽爽 +2 位作者 魏炳捷 王家永 周磊 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第3期165-170,共6页
光学经纬仪和弹道雷达都是重要的靶场测试设备。针对弹道雷达在目标飞行初始段存在盲区无法短时间捕获目标的问题,提出在弹道坐标测量过程中主动段光学经纬仪实时交会引导雷达跟踪目标,中末段弹道雷达引导经纬仪对目标继续成像的经纬仪... 光学经纬仪和弹道雷达都是重要的靶场测试设备。针对弹道雷达在目标飞行初始段存在盲区无法短时间捕获目标的问题,提出在弹道坐标测量过程中主动段光学经纬仪实时交会引导雷达跟踪目标,中末段弹道雷达引导经纬仪对目标继续成像的经纬仪-雷达配合跟踪策略,从而克服单一传感器的局限和不足。开展了理论分析并设计实地实验,验证方法的可行性和有效性,为提升空中目标跟踪标捕获率和丰富靶场弹道坐标测量方法手段提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 光学经纬仪 雷达 坐标测量 引导 目标跟踪
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经纬仪在航天产品几何尺寸检测中的应用研究 被引量:6
12
作者 孙晓明 刘庆伟 +1 位作者 强锡富 唐文彦 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第3期56-59,共4页
在航天产品的总装过程中,如何更好地监控产品的外形几何尺寸及总装部件间的位置关系,是当前生产中急需解决的问题。针对具体测量问题提出使用大地测量用仪器-经纬仪来实施对航天产品总装过程的测量监控,可以有效地解决这一问题。
关键词 经纬仪 双经纬仪组合 检测 航天产品 总装配
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光电经纬仪动力学模型分析 被引量:12
13
作者 周军 车双良 +3 位作者 刘国荣 朱麦花 张兴社 戴岳坤 《应用光学》 CAS CSCD 2003年第2期26-30,共5页
 从动量定理和动量矩定理两方面分析光电经纬仪动力学特性,建立光电经纬仪的非线性动力学模型。结合某型号光电经纬仪的具体参数对模型进行了分析。
关键词 光电经纬仪 非线性动力学模型 动力学特性 参数 动量定理 动量矩定理
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水平式经纬仪指向误差的统一补偿技术 被引量:19
14
作者 薛向尧 高云国 +2 位作者 韩光宇 邵帅 乔健 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1524-1530,共7页
为修正水平式经纬仪的指向误差,提出了一种针对视轴指向的统一补偿模型。根据水平式经纬仪的光机结构,建立了照准坐标系和地平坐标系;通过两坐标系的几何关系得到目标在地平坐标系下的坐标方程,并对该方程进行全微分,得到地平坐标误差... 为修正水平式经纬仪的指向误差,提出了一种针对视轴指向的统一补偿模型。根据水平式经纬仪的光机结构,建立了照准坐标系和地平坐标系;通过两坐标系的几何关系得到目标在地平坐标系下的坐标方程,并对该方程进行全微分,得到地平坐标误差与指向误差的关系式。针对设备主要误差源之一(3轴误差)进行5次线性变换,推导出目标在地平坐标系中关于3轴误差的统一地平坐标误差方程;结合全微分所得关系式,求出指向误差关于3轴误差的统一补偿模型,将该模型与编码器误差模型线性叠加后获得水平式经纬仪指向误差的统一补偿模型。最后,对全天分布较为均匀的46颗恒星进行观测,得到了观测误差的实验数据,利用最小二乘法对该模型进行拟合,得到模型中各待定系数。实验结果表明,采用该模型进行修正后,设备总指向精度由修正前的40.1″提高到3.4″,满足系统总体提出的精度要求。 展开更多
关键词 水平式经纬仪 坐标变换 指向误差
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经纬仪的自动星体标校 被引量:14
15
作者 张光明 王建军 郭丽虹 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 1999年第4期105-110,共6页
星体标校是经纬仪在外场进行精度检测和单项误差调整常用的方法之一,目前靶场经纬仪在进行星体标校时多采用查阅星表的办法,自动化程度较低。本文介绍了一种自建星库计算星体位置,自动实现引星、拍星和星体标校的方法。详细叙述了该... 星体标校是经纬仪在外场进行精度检测和单项误差调整常用的方法之一,目前靶场经纬仪在进行星体标校时多采用查阅星表的办法,自动化程度较低。本文介绍了一种自建星库计算星体位置,自动实现引星、拍星和星体标校的方法。详细叙述了该方法的原理和系统实现。 展开更多
关键词 经纬仪 星体 精度标校 自动星体标校
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大型光电经纬仪速度环PID参数模糊自整定研究 被引量:39
16
作者 孙航 韩红霞 +1 位作者 曹立华 耿爱辉 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2388-2394,共7页
为了使大型经纬仪在跟踪快速目标时具有较高的响应速度和较强的抗干扰能力,同时在跟踪低速目标时具有较好的平稳性和较高的精度。在传统伺服控制器双闭环的结构基础上,利用模糊控制理论将伺服控制的速度环调节器设计为模糊PID控制器,同... 为了使大型经纬仪在跟踪快速目标时具有较高的响应速度和较强的抗干扰能力,同时在跟踪低速目标时具有较好的平稳性和较高的精度。在传统伺服控制器双闭环的结构基础上,利用模糊控制理论将伺服控制的速度环调节器设计为模糊PID控制器,同时将位置环设计为传统的一阶调节器。讨论了速度环模糊PID控制器的结构和PID参数的整定方法,在设计中比例系数K P、微分系数K D用模糊方法进行自整定,而积分参数K I采用固定参数,并在MATLAB中对该模糊PID控制器进行了仿真研究,对比了模糊PID控制器与传统PID控制器的性能指标和抗干扰能力。实验结果表明:模糊PID控制器具有自整定参数的能力,并且跟踪性能远远优于传统PID控制器。在实际项目中对所设计的模糊PID控制器进行了应用,在对经纬仪进行最大速度20°/s最大加速度5°/s2的正弦引导时测得最大误差仅为0.6″。在对经纬仪进行速度为15″的等速引导时系统运行平稳,实际测得速度与引导速度的均方根误差仅为0.63″。 展开更多
关键词 模糊PID 伺服控制 大型经纬仪 参数自整定
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用经纬仪测量大尺寸三维导轨垂直度的方法 被引量:19
17
作者 任顺清 陈海兵 赵洪波 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期188-193,共6页
基于经纬仪将运动直线引出来的原理,提出了一种测量大尺寸三维导轨垂直度的新方法。首先在水平直线移动的Y导轨的动基座上安装经纬仪并观察静止靶标水平角的微小变化,采用最小二乘法拟合出了经纬仪视准轴分别与运动X导轨和Y导轨平行时... 基于经纬仪将运动直线引出来的原理,提出了一种测量大尺寸三维导轨垂直度的新方法。首先在水平直线移动的Y导轨的动基座上安装经纬仪并观察静止靶标水平角的微小变化,采用最小二乘法拟合出了经纬仪视准轴分别与运动X导轨和Y导轨平行时的水平角,继而测量了X-Y导轨间的垂直度误差。然后将经纬仪固定在地基上,通过观测水平移动导轨上靶标的竖直角的微小变化,采用最小二乘法拟合了X、Y导轨的水平度误差;通过观测与Z导轨固定的靶标水平角的微小变化,采用最小二乘法拟合了Z导轨的二维铅垂度误差,利用X,Y导轨的水平度和Z导轨的铅垂度换算出了Z-X间,Z-Y间导轨的垂直度误差。最终实现了三维导轨X-Y之间、Y-Z之间、X-Z之间的垂直度的检测,并对测量的垂直度误差进行了精度分析。在研制的月球软着陆系统垂直度的调试中进行了应用,证明了该方法能够满足测量的精度要求。 展开更多
关键词 经纬仪 水平度 铅垂度误差 垂直度 导轨
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光学准直测量方法与精度分析 被引量:23
18
作者 杨振 李广云 贺磊 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第2期282-286,共5页
光学准直测量技术具有非接触、高准确度和高灵敏度的特点,广泛应用于航空航天、精密制造安装等工业领域。为了在精密工业测量中通过准直建立和维持高精度的坐标系,对基于高精度电子经纬仪和全站仪的光学准直测量方法作了总结,提出了激... 光学准直测量技术具有非接触、高准确度和高灵敏度的特点,广泛应用于航空航天、精密制造安装等工业领域。为了在精密工业测量中通过准直建立和维持高精度的坐标系,对基于高精度电子经纬仪和全站仪的光学准直测量方法作了总结,提出了激光法、ATR法等新的准直方法。在实验室中对各种方法进行了平面镜的准直实验,利用Leica TM5100A电子经纬仪进行了十字丝法、内觇标法、外觇标法和激光法的对比,利用Leica TDA5005全站仪进行了外觇标法和ATR法的对比。通过对比不同方法的应用环境和准直精度,分析了各种光学准直方法的优劣,在具体应用中可以根据实际工程需要进行选择。 展开更多
关键词 准直 经纬仪 全站仪 精度分析
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电子经纬仪工业测量系统及精度分析 被引量:9
19
作者 王晋疆 邸旭 +1 位作者 金素坤 杨志文 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期392-394,共3页
本文主要介绍了以电子经纬仪为传感器的工业测量系统的测量原理 ,分析了此系统的误差来源及其对精度的影响。通过测量系统的精度分析和对一个标准尺的测量实验 ,表明电子经纬仪工业测量系统的相对测量精度可以达到 5 .5× 10 - 5。
关键词 电子经纬仪 工业测量系统 精度 交会
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一种新型光电准直经纬仪 被引量:8
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作者 高立民 罗长洲 陈良益 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期622-624,共3页
介绍了一种可以将大地方位角度精确传递给带有直角反射体固定目标的光电准直经纬仪 它采用准直测量与望远镜共轴的光学系统 ,保证了测量基准的统一 ;激光准直照明配合窄带滤光片提高了整台设备的信噪比 。
关键词 光电准直经纬仪 光学系统 共轴系统 窄带滤光片 CCD细分技术 瞄准系统
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