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考虑谐波的机床激光跟踪光栅标定误差补偿
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作者 赵悦 张松松 +1 位作者 高嵩 张国福 《激光杂志》 北大核心 2025年第9期223-228,共6页
激光跟踪光栅系统应用于高精度测量领域,其对精度和实时性要求较高,但受激光跟踪光栅系统的动态性影响,且对误差的分析较为单一,测量精度难以达到要求。为此,提出考虑谐波的激光跟踪光栅标定误差补偿方法。分析机床激光跟踪光栅标定误... 激光跟踪光栅系统应用于高精度测量领域,其对精度和实时性要求较高,但受激光跟踪光栅系统的动态性影响,且对误差的分析较为单一,测量精度难以达到要求。为此,提出考虑谐波的激光跟踪光栅标定误差补偿方法。分析机床激光跟踪光栅标定误差形成机理,在分析倾斜误差、码盘刻线误差、码盘偏心误差的基础上,进一步考虑了产生谐波的光电信号误差。综合分析多误差源,耦合计算总转角误差。考虑误差的波动特性,设计谐波函数,通过非线性最小二乘法的动态适应性,就散谐波拟合函数,获得误差补偿量。实验结果表明,该方法显著提升了机床激光跟踪光栅标定精度,加工合格率高达99.31%,平均停机调整时间缩短至0.23 s,有效增强了生产效率和产品质量。 展开更多
关键词 谐波分量 机床激光跟踪 光栅标定 误差补偿 测角圆光栅 谐波函数
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六轴串联机器人关节转角误差补偿及运动学标定 被引量:2
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作者 陈立峰 林俊言 +3 位作者 王凌 林剑 钱家杰 王斌锐 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第12期1753-1761,共9页
机器人运动学标定是几何量计量领域的热门研究方向之一。针对现有串联机器人运动学标定方法一般都忽视关节转角误差补偿的问题,在六轴串联机器人关节转角误差实验数据分析基础上,提出一种基于切比雪夫多项式拟合的机器人关节转角误差补... 机器人运动学标定是几何量计量领域的热门研究方向之一。针对现有串联机器人运动学标定方法一般都忽视关节转角误差补偿的问题,在六轴串联机器人关节转角误差实验数据分析基础上,提出一种基于切比雪夫多项式拟合的机器人关节转角误差补偿,并在关节转角误差补偿之后进行机器人本体运动学标定。然后,利用激光跟踪仪对ABB IRB 1410机器人进行关节转角误差补偿和本体运动学标定实验验证,实验结果表明:该方法可以将机器人的绝对定位误差均值由2.11 mm降至0.66 mm。研究工作将为进一步提升机器人定位准确度提供理论基础和技术条件。 展开更多
关键词 几何量计量 运动学标定 六轴串联机器人 关节转角误差补偿 切比雪夫多项式拟合 定位准确度
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一种相控阵雷达横滚角标校方法 被引量:1
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作者 陈皓 雷艺 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2024年第1期132-139,共8页
提出了一种相控阵雷达横滚角标校方法,利用相控阵雷达横滚角与目标俯仰角测量误差之间的近似线性关系,结合雷达自带的角度测量误差标定手段,快速地计算得到雷达的横滚角,进而大幅提高相控阵雷达的角度测量精度。实验证明,使用该方法计... 提出了一种相控阵雷达横滚角标校方法,利用相控阵雷达横滚角与目标俯仰角测量误差之间的近似线性关系,结合雷达自带的角度测量误差标定手段,快速地计算得到雷达的横滚角,进而大幅提高相控阵雷达的角度测量精度。实验证明,使用该方法计算得到的横滚角与使用激光测量仪器测得的横滚角结果精度相当,完全能够满足高精度测量雷达的需求。 展开更多
关键词 相控阵雷达 横滚角 标校 测量误差
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一种相控阵雷达波束指向误差的外场高精度标定方法 被引量:2
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作者 巫书航 陈学锋 +1 位作者 陆志伟 刘传保 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2024年第11期64-70,共7页
相控阵雷达通过电扫描调整波束指向,并通过测量目标回波与预期波束指向的偏差完成目标角度测量。当实际波束指向偏离预期时,将导致目标角度解算存在误差,随着对雷达测角精度要求的提升,波束指向误差对雷达测角性能的影响将成为关键因素... 相控阵雷达通过电扫描调整波束指向,并通过测量目标回波与预期波束指向的偏差完成目标角度测量。当实际波束指向偏离预期时,将导致目标角度解算存在误差,随着对雷达测角精度要求的提升,波束指向误差对雷达测角性能的影响将成为关键因素。波束指向误差通常可以在微波暗室内对阵面完成标定和补偿,然而,现代大型相控阵因规模庞大而使得在暗室内进行波束指向标定变得困难,甚至缺乏可行性。文中针对基于惯导实现阵面姿态测量的相控阵雷达,提出了一种雷达波束指向误差的外场高精度标定方法。首先,分析了相控阵雷达波束指向误差产生的主要原因与惯导安装误差、电轴机械轴指向误差、波控码计算误差等因素相关;然后,建立了误差传递模型,并基于最小二乘估计原理,给出了一种通过雷达跟踪标校体的测量误差数据解算波束指向误差并予以补偿的标定方法;最后,完成了外场实装试验验证。试验结果表明,基于所提方法进行外场标定可大幅降低波束指向误差,对大型相控阵雷达高精度角度测量的工程实现有较大的参考价值。 展开更多
关键词 电轴与机械轴指向误差 惯导安装误差 波控码计算误差 雷达测角系统误差标校 最小二乘估计
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一种新型的旋转变压器测角误差标定技术 被引量:33
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作者 张京娟 张仲毅 刘俊成 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期149-153,共5页
提出了一种新的基于速率转台恒速转动和位置转动相结合的旋转变压器测角误差动静态组合标定方法,准确得到了0~360°测角误差曲线。采用周期项与趋势项相结合的方法对得到的误差曲线进行建模,并利用傅里叶谐波分析和最小二乘拟合法... 提出了一种新的基于速率转台恒速转动和位置转动相结合的旋转变压器测角误差动静态组合标定方法,准确得到了0~360°测角误差曲线。采用周期项与趋势项相结合的方法对得到的误差曲线进行建模,并利用傅里叶谐波分析和最小二乘拟合法对误差的各次项进行补偿。实验证明该方法大幅度的提高了旋转变压器的测角精度,且测试方法简单,操作过程容易,解决了计算机连续自动采样和复杂谐波分量下的补偿等问题,大大提高了标定效率。 展开更多
关键词 测角系统 旋转变压器 误差标定
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CINRAD/SB雷达回波强度定标调校方法 被引量:34
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作者 潘新民 柴秀梅 +3 位作者 崔柄俭 黄跃青 王全周 徐俊领 《应用气象学报》 CSCD 北大核心 2010年第6期739-746,共8页
回波强度定标和调校方法是保障CINRAD/SB回波强度测量精度的关键技术,方法不当会导致回波强度测量误差增大,直接影响雷达定量估测降水产品的可靠性。为了满足回波强度测量误差在±1 dBZ范围内的技术要求,根据雷达气象方程,通过对CIN... 回波强度定标和调校方法是保障CINRAD/SB回波强度测量精度的关键技术,方法不当会导致回波强度测量误差增大,直接影响雷达定量估测降水产品的可靠性。为了满足回波强度测量误差在±1 dBZ范围内的技术要求,根据雷达气象方程,通过对CINRAD/SB接收机测试通道、主通道、天馈系统相关影响回波强度测量误差的因素进行分析,提出了从接收机动态范围和雷达参数调整、线性通道增益定标目标常数定标,到测试通道参数调整的回波强度定标工作流程。总结出以线性通道增益定标目标常数定标为基准,采用测试通道参数测量法或基准法调校,以保证发射功率和接收机动态范围变化导致的回波强度测量误差得到在线实时校正,提高了CINRAD/SB回波强度测量精度。从接收机测试通道、主通道、天馈系统及发射功率4个方面,给出了回波异常的分析和诊断流程。并提出在接收机保护器前端增加机外信号注入口和定标信号功率检测功能,以利于机内外回波强度定标对比校准和消除测试通道参数变化导致回波强度测量误差的建议。 展开更多
关键词 CINRAD/SB雷达 回波强度定标 测量误差 线性通道增益定标目标常数
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一种宽带单脉冲雷达测角方法 被引量:5
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作者 高磊 许人灿 陈曾平 《电光与控制》 北大核心 2011年第10期55-58,共4页
针对实际宽带单脉冲雷达的测角问题,在介绍宽带单脉冲测角原理基础上,说明了标定的具体做法,并从函数的角度分析了标定方法的理论有效性;给出了使用标定结果的测角方法并分析了该方法的误差;最后给出了实测数据的测角结果。测角结果与... 针对实际宽带单脉冲雷达的测角问题,在介绍宽带单脉冲测角原理基础上,说明了标定的具体做法,并从函数的角度分析了标定方法的理论有效性;给出了使用标定结果的测角方法并分析了该方法的误差;最后给出了实测数据的测角结果。测角结果与实际情况相符合,验证了测角方法的有效性。 展开更多
关键词 宽带单脉冲雷达 测角 标定 实测数据
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主动防护雷达的角度标校 被引量:4
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作者 马可 张远安 +2 位作者 王仁涛 王毅 李慧敏 《电子测量技术》 2017年第1期30-33,41,共5页
介绍了一种主动防护雷达的角度标校方法。该主动防护雷达采用相位和差单脉冲测角方式,由于雷达体积小、作用距离近,可以利用光电经纬仪搭建简易的角度标校测试场,通过标校望远镜和信号源标定角度。分析了这种方法带来的标定误差,指出被... 介绍了一种主动防护雷达的角度标校方法。该主动防护雷达采用相位和差单脉冲测角方式,由于雷达体积小、作用距离近,可以利用光电经纬仪搭建简易的角度标校测试场,通过标校望远镜和信号源标定角度。分析了这种方法带来的标定误差,指出被测雷达与信号源之间的距离越远标定误差越小。角度标定后,可以通过修改角误差曲线校准角度。最后给出了主动防护雷达利用这种标校方法后的测角误差,实测数据表明这种标校方法可以提高主动防护雷达的测角精度。 展开更多
关键词 角度标校 主动防护雷达 测角精度
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非模型化相机标定方法及测角误差研究 被引量:2
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作者 李华晋 邹剑 +3 位作者 王伟 林嘉睿 邾继贵 叶声华 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2012年第10期1406-1410,共5页
结合航空摄影光学校准方法和垂线法的概念,提出了一种不依赖于解析模型的相机标定方法,对CCD全像面进行亚像素层级的全视场逐点标定,构建分度视场角-像面坐标映射表;测角过程不依赖于成像模型,而使用映射表标准值插值解算。通过对标定... 结合航空摄影光学校准方法和垂线法的概念,提出了一种不依赖于解析模型的相机标定方法,对CCD全像面进行亚像素层级的全视场逐点标定,构建分度视场角-像面坐标映射表;测角过程不依赖于成像模型,而使用映射表标准值插值解算。通过对标定过程进行分析,研究了此方法中影响测角精度的关键参数:一维靶标的靶点直线度、图像处理精度等,获得了系统误差分布特性及测角不确定度。最后通过水平方向测角验证实验,验证了此方法的可行性及误差分析的正确性。 展开更多
关键词 视觉测量 非模型化相机标定 视场角-像面坐标映射 一维靶标 测角误差
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一维有源相扫串馈形式阵列雷达测角误差分析 被引量:1
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作者 王延暴 郝小宁 +1 位作者 董官明 周永伟 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期839-843,共5页
针对串馈形式一维有源相扫搜索雷达俯仰角度覆盖范围宽、色散角大以及雷达倾斜角存在造成的雷达方位角、俯仰角误差问题,本文依据各角度之间的几何关系,推导出了一维有源相扫相控阵雷达方位角度、俯仰角度与色散角、雷达倾斜角的关系公... 针对串馈形式一维有源相扫搜索雷达俯仰角度覆盖范围宽、色散角大以及雷达倾斜角存在造成的雷达方位角、俯仰角误差问题,本文依据各角度之间的几何关系,推导出了一维有源相扫相控阵雷达方位角度、俯仰角度与色散角、雷达倾斜角的关系公式。相比常规修正方法,无需复杂的坐标变换,计算量小,更利于工程实现。通过对雷达检飞数据分析,验证了修正算法的正确性、有效性,该修正算法可以进一步提高类似雷达产品的角度测量精度。 展开更多
关键词 一维有源相控阵雷达 频率扫描 串馈 色散角 倾斜角 测角精度 测角误差 角度修正
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平面MIMO阵列成像系统校准方法研究 被引量:1
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作者 于连庆 李思明 +2 位作者 尚士泽 李元吉 吴福伟 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2019年第1期14-18,共5页
雷达系统标校是采取措施减小或消除系统误差,平面多输入多输出阵列成像系统为了能够重建得到高质量的全息图像,需要对各个通道对的响应不一致性以及测量的相位进行校准。文中分析了系统误差来源及主要影响,通过仿真给出了参考反射物(平... 雷达系统标校是采取措施减小或消除系统误差,平面多输入多输出阵列成像系统为了能够重建得到高质量的全息图像,需要对各个通道对的响应不一致性以及测量的相位进行校准。文中分析了系统误差来源及主要影响,通过仿真给出了参考反射物(平板)倾斜、放置误差及馈线长度误差等对系统标校方法的影响,仿真分析结果可供工程技术人员参考。 展开更多
关键词 雷达系统标校 多输入多输出阵列 系统误差 发射-接收对 偏移量 匹配量
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舰载雷达天线安装非理想引入的测向误差分析 被引量:10
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作者 杜永强 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2000年第4期62-66,共5页
建立了天线安装非理想情况下的坐标变换模型 ,详细分析了由此而引入的系统测向误差 ,文末提出了一种补偿方法 ,它可以使天线安装的要求大大降低。
关键词 舰载雷达 天线安装 测向误差
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阵面机械轴误差对相控阵雷达测角精度影响分析与验证 被引量:2
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作者 唐晓雷 王索建 《电讯技术》 北大核心 2022年第3期323-329,共7页
天线阵面机械轴误差在多个维度上共同影响相控阵雷达测角精度,实际应用中难以测量、分析和验证,是高精度相控阵雷达实现精确测角迫切需要解决的关键问题之一。基于机械轴误差对相控阵雷达测角精度影响模型,推导出实际条件下空间直角坐... 天线阵面机械轴误差在多个维度上共同影响相控阵雷达测角精度,实际应用中难以测量、分析和验证,是高精度相控阵雷达实现精确测角迫切需要解决的关键问题之一。基于机械轴误差对相控阵雷达测角精度影响模型,推导出实际条件下空间直角坐标系到阵面直角坐标系的变换矩阵,对相控阵雷达波束指向公式进行修正,详细分析了机械轴误差及波束扫描角变化对相控阵雷达测角精度的影响。根据机械轴误差在方位法向上对相控阵雷达测角误差的影响特性,推导出机械轴误差解算公式,利用无人机加装差分全球卫星定位系统的雷达精度标校方法,结合设定的航路,即可验证机械轴误差。仿真分析结果验证了该方法的可行性和有效性。 展开更多
关键词 相控阵雷达 测角误差 机械轴误差 差分GPS 误差验证
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偏心安装的导引头隔离度测量值的修正 被引量:1
14
作者 杨勇 《电讯技术》 北大核心 2016年第12期1335-1339,共5页
针对偏心安装条件下导引头隔离度的测量偏差问题,介绍了一种导引头隔离度测量值的修正方法。构建了导引头在转台上偏心安装条件下的数学模型,推导了偏心安装引起的导引头输出角速度偏差,分析了这种偏差对导引头隔离度测量的影响,最后给... 针对偏心安装条件下导引头隔离度的测量偏差问题,介绍了一种导引头隔离度测量值的修正方法。构建了导引头在转台上偏心安装条件下的数学模型,推导了偏心安装引起的导引头输出角速度偏差,分析了这种偏差对导引头隔离度测量的影响,最后给出了一种导引头隔离度测量值的修正方法。仿真和测试证明了该方法的可行性,这对解决雷达导引头高精度指标测量问题具有重要指导意义。 展开更多
关键词 雷达导引头 偏心安装 隔离度测量值修正 扰动频率 角速度误差
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大气湍流对激光雷达跟踪角误差的影响
15
作者 戴永江 成向阳 +2 位作者 赵远 王岩 蔡喜平 《红外与激光工程》 EI CSCD 1996年第1期38-43,共6页
本文讨论了大气湍流引起的强度起伏和相位起伏对激光雷达跟踪系统测角精度的影响。利用强度起伏导致的对数振幅方差和相位起伏导致的到达角方差,计算了强度起伏和相位起伏对跟踪系统的接收信噪比、角误差的影响。结果表明,大气湍流引... 本文讨论了大气湍流引起的强度起伏和相位起伏对激光雷达跟踪系统测角精度的影响。利用强度起伏导致的对数振幅方差和相位起伏导致的到达角方差,计算了强度起伏和相位起伏对跟踪系统的接收信噪比、角误差的影响。结果表明,大气湍流引起的角误差与仰角、距离等因素有关。 展开更多
关键词 激光雷达 测角误差 角跟踪 跟踪精度 大气湍流
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基于极大似然估计的惯性测量组合标定方法
16
作者 郭刚 陈才 苏宝库 《高技术通讯》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1090-1094,共5页
针对测试设备或平台框架转角误差(ASE)较大的情况,提出了一种用于惯性测量组合(IMU)标定的新方法。该方法采用相互正交的惯性器件输出的平方和作为观测信息,并以重力加速度ga和地速wic的幅值平方作为参考基准来标定工具误差系数... 针对测试设备或平台框架转角误差(ASE)较大的情况,提出了一种用于惯性测量组合(IMU)标定的新方法。该方法采用相互正交的惯性器件输出的平方和作为观测信息,并以重力加速度ga和地速wic的幅值平方作为参考基准来标定工具误差系数,这样能够消除ASE对标定结果的影响。同时针对误差项系数也较大的情况,给出了一种基于极大似然估计(MLE)的辨识方法。仿真分析了各误差系数的可观测性,并验证了辨识方法的有效性。 展开更多
关键词 惯性测量组合(IMU) 标定方法 极大似然估计(MLE) 转角误差(ASE)
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通道幅相不一致时的全向测角误差分析
17
作者 田超 文树梁 《现代防御技术》 北大核心 2015年第6期104-111,共8页
在理想情况下,基于均匀圆阵的米波全向雷达可联合-1阶、0阶和和1阶相位模式实现全方位的无模糊测角。然而在实际工程中,各接收通道幅相特性往往不一致,这将导致激励出的相位模式中包含误差项从而引起明显的测角误差,而且该误差无法补偿... 在理想情况下,基于均匀圆阵的米波全向雷达可联合-1阶、0阶和和1阶相位模式实现全方位的无模糊测角。然而在实际工程中,各接收通道幅相特性往往不一致,这将导致激励出的相位模式中包含误差项从而引起明显的测角误差,而且该误差无法补偿,只能通过校正通道间的幅相误差或选择合适阵列参数的方式来减小。为此,通过理论推导得到测角误差与各接收支路幅相误差之间的解析关系式,明确了幅相误差对测角误差影响的同时也为合理选阵列参数以减小幅相误差引起的测角误差提供了理论依据,仿真分析验证了理论误差分析的正确性并给出了最优的阵列直径取值。 展开更多
关键词 米波雷达 均匀圆阵 全向测角 相位模式 幅相不一致 测角误差分析
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激光雷达坐标测量系统的测角误差分析 被引量:13
18
作者 亢甲杰 张福民 曲兴华 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期834-839,共6页
为了精确地设计激光雷达坐标测量系统仪器,在研究激光雷达坐标测量系统测量原理和结构的基础上,建立了引入两轴垂直度误差、反射镜倾斜误差和反射镜入射激光束倾斜误差这3项主要系统误差的测角误差模型。由理论分析可知,在距离10m处,这... 为了精确地设计激光雷达坐标测量系统仪器,在研究激光雷达坐标测量系统测量原理和结构的基础上,建立了引入两轴垂直度误差、反射镜倾斜误差和反射镜入射激光束倾斜误差这3项主要系统误差的测角误差模型。由理论分析可知,在距离10m处,这3项系统误差各自引入的单点坐标测量误差最大值分别为124.1μm,447.9μm和242.4μm。结果表明,在激光雷达坐标测量系统设计中,为保证在大空间测量中仍有很高测量精度,必须严格控制两轴垂直度误差、反射镜倾斜误差和反射镜入射激光束倾斜误差,并根据建立的误差模型进行参量标定和误差补偿。 展开更多
关键词 测试与计量 激光雷达 测角误差 误差分析
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考虑运动补偿的机载SAR定位误差传递模型及航迹标定方法 被引量:4
19
作者 高铭 仇晓兰 +2 位作者 孟大地 黄丽佳 丁赤飚 《雷达学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2021年第4期646-655,共10页
机载合成孔径雷达(SAR)定位误差不仅受载机位置/速度测量误差、系统时间误差等的影响,还与运动补偿残余误差有关。然而现有机载SAR定位模型很少考虑运动补偿误差的影响。该文针对实际中普遍存在的含运动误差和载机航迹测量误差的情况,... 机载合成孔径雷达(SAR)定位误差不仅受载机位置/速度测量误差、系统时间误差等的影响,还与运动补偿残余误差有关。然而现有机载SAR定位模型很少考虑运动补偿误差的影响。该文针对实际中普遍存在的含运动误差和载机航迹测量误差的情况,结合运动补偿和频域成像算法,推导了机载SAR图像定位误差传递模型,阐明了运动补偿残余误差影响下航迹测量误差对定位偏差的影响方式,并基于该模型给出了载机航迹测量误差的标定方法。仿真实验验证了该定位误差传递模型的正确性,相比于不考虑运动补偿残余误差的定位模型,得到了更高精度的航迹测量误差标定结果,证明了该方法的优越性。 展开更多
关键词 机载合成孔径雷达 定位误差传递模型 航迹测量误差标定 运动补偿 频域成像算法
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高精度角分度转台设计及其误差修正研究 被引量:4
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作者 李忠明 李俊霖 +2 位作者 韩冰 唐延甫 杨永强 《机电工程》 CAS 北大核心 2021年第9期1180-1184,共5页
高精度转台在诸多领域有着广泛的应用,为了提高其转台角分度精度,提出了一种高精度角分度转台及其误差修正方法。首先,介绍了转台的结构设计,转台采用了蜗轮蜗杆传动、圆光栅测角的形式,轴承采用了交叉滚柱轴环,圆光栅采用了增量式,对... 高精度转台在诸多领域有着广泛的应用,为了提高其转台角分度精度,提出了一种高精度角分度转台及其误差修正方法。首先,介绍了转台的结构设计,转台采用了蜗轮蜗杆传动、圆光栅测角的形式,轴承采用了交叉滚柱轴环,圆光栅采用了增量式,对转台的载物台面进行了力学仿真分析,考察了转台的静力学性能及模态特征;然后,利用多齿分度台和自准直仪对转台的测角精度进行了标定,根据标定获得的误差分布规律,采用基于查表的方法进行了误差补偿,对于整度数之间无标定数据的部分,采用线性插值的方法获得了误差修正量,从而建立了完整的0~360°范围内的误差修正量数表;最后,分别利用多齿分度台和十七面体对误差修正效果进行了实验验证。研究结果表明:利用该方法进行误差补偿,测角最大误差由32.12″降低到1.95″;同时,查表法有效修正了测角误差,使转台可以满足实际场合的使用要求。 展开更多
关键词 高精度转台 测角精度标定 圆光栅 误差修正
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