微硅加速度计在定向钻进角度测量中的应用

针对地下定向钻进角度测量的特殊要求,提出了用一个单轴和双轴微硅加速度计测量地下钻头倾角和面向角的方法,组建了角度测量系统,给出温度补偿措施及相应的实验结果。结果表明,系统不仅具有体积小、成本低等优点,而且系统精度优于1℃,非常适合地下钻进测量。     

基于单神经元PID的方位保持仪温控系统的仿真

由于方位保持仪的核心元件陀螺易受温度的影响,常采用温控系统控制其工作的环境温度来保证它的精度与性能.通常采用的传统PID控制方法虽然简单,但由于系统存在非线性因素,控制效果不是很理想.提出一种基于单神经元自适应PID的控制算法,利用单神经元的自学习,自适应能力,实现对方位保持仪温控系统的快速实时在线控制.仿真结果表明该方法优于传统的PID控制算法,是行之有效的.     

间距和角度失调对零色散飞秒整形系统的影响

为了研究间距和角度失调对零色散飞秒整形时域特性的影响,理论上分析了系统的分辨率与各光学元件间距角度失调的关系,详细讨论了间距角度失调对系统效率和输出脉冲时间特性的影响.实验结果表明,透镜位置失调会导致脉冲展宽,且两个透镜位置失调对脉宽展宽的规律对称,光栅位置失调也会导致脉冲展宽.此外,器件角度失调对系统效率的影响大于位...     

光纤光栅压力传感器封装增敏技术

介绍了封装对光纤光栅纤内谐振腔的光学特性的影响、基于压力增敏的光纤光栅封装的物理机制及其研究进展,综述了解决应变和温度交叉敏感问题的方法,提出了一种基于压力传感增敏效果好的多层封装结构,同时还利用2种聚合物不同的力学特性,设计了一种解决应变和温度交叉敏感的封装方法,讨论了封装材料对增敏效果的影响.     

高g值加速度计动态校准的实现方法

针对高g值加速度计动态校准要求激励信号的频率大于加速度计谐振频率的需要,采用小型Hopkinson杆和激光干涉仪构成动态校准系统,对某型高g值加速度传感器进行了校准实验。结果表明:该系统能产生脉宽10滋s以下的窄脉冲加速度激励信号,对一阶谐振频率大于100 k Hz的高g值加速度计可以实现动态校准。     

船舶封闭舱室池火灾温度分布特性

为了研究船舶封闭舱室池火灾温度分布特性,首先根据船舶舱室火灾不同于建筑空间火灾的特点建立了火灾实验系统;其次,进行了不同火源功率的火灾实验,对封闭舱室火灾温度场进行分析研究,利用实验数据样本建立回归方程,并应用数理统计方法对回归方程的拟合度进行验证,总结出舱室火灾温度在水平和垂直两个方向上的分布特性;最后,建立了熄火时刻温度分布及时间预测模型。经实验证明:该方法为船舶火灾封舱灭火后确认重新开舱时间提供了理论依据。     

新型F1ash单片机智能温控系统设计

采用新型的Flash单片机、信号采集电路与温控电路等构成一个对固体火箭发动机温控系统 ,满足其固体火药的初始温度设计要求。     

水下旋转平台惯导的单点校正算法

为增强惯性器件误差可观测度,满足高精度导航要求,基于平台方位旋转技术,设计了水下旋转平台惯导系统(ARGINS)陀螺漂移的单点校正算法。首先,引入旋转平台惯导的误差方程,利用Laplace变换分析了陀螺漂移和加速度计零位偏置对系统时域特性的影响;其次,设计了针对水下旋转平台惯导的单点校正算法,包括旋转平台惯导的初始对准、状态切换以及方位陀螺漂移的单点校正;最后,对单点校正算法进行了仿真实验。仿真结果表明:该单点校正算法可有效估计和补偿方位陀螺漂移,同时降低东、北向陀螺漂移以及加速度计零位偏置对系统误差的影响,有效抑制后续导航误差发散现象,提高导航精度。     

温度应力下的加速度计贮存寿命评定

针对加速度计长期自然贮存于不同温度应力下,试验数据为成败型不完全数据,贮存寿命无法准确评估的难题,运用极小x~2估计和拟合优度检验相结合的方法来拟合产品的失效分布,通过Matlab软件中的fminsearch函数确定了不同温度下的分布参数,采用最小二乘法求解了参数与温度之间的函数关系,提出了该类型加速度计基于不同温度的失效分布函数,并预测了正常温度下贮存寿命为16.8 a。结果表明:提出的加速度计失效分布函数更能反映加速度计在不同温度下的贮存寿命变化规律,在工程研究领域具有一定的实用价值。     

载机扰动下SAR/GMTI旋转目标微多普勒特性分析

目标微动部件激励的雷达微多普勒信号稳定而独特,反映了该目标的本质特征。针对采用相位中心偏置技术(DPCA)的SAR/GMTI系统,研究存在载机扰动下的旋转目标的微多普勒特性。构建飞行平台与微动目标的几何模型,推导旋转目标的微多普勒信号模型,分析典型的载机纵向扰动对微多普勒时频特性构成的影响;并通过仿真实验,验证了上述理论分析的正确性。     

微加速度计研究的进展

介绍了微加速度计的基本原理以及国内外常见的各种微加速度计的结构形式,包括压电式、电容式、扭摆式、隧道式等,分析了这些传感器的基本特点,总结微加速度计发展中存在的一些问题,并提出一些解决关键问题的措施,预测微加速度计未来的发展趋势。     

陆地车辆导航仪中方位保持温控系统的研究

针对方位保持部件温控系统 ,提出了一种分时分段 PID控制与级间控制相结合的三级温控方案 ,以及用遗传算法进行参数整定的方法。同时 ,介绍了温控系统的软、硬件实现 ,并给出了试验结果。     

三轴磁阻电子罗盘设计

研制了一种基于磁阻传感器和MEMS加速度计的三轴磁阻电子罗盘,包括电子罗盘的工作原理、硬件设计以及软件算法流程.航向角、俯仰角和翻滚角是罗盘系统的主要技术指标,介绍了利用该系统测量航向角的原理和在O°～360°之间显示的计算表达式.利用现场的采样数据对罗差进行校正,罗盘系统精度可从±35.7°提高至±1°左右.实验证明,该系统可用于普通导航领域.     

半导体激光器温度效应对调频体制激光雷达的影响分析

半导体激光器的输出光功率受温度的影响较大,当工作在平衡温度时,其输出光功率受动态平衡温度调制,给调频体制激光雷达测量性能带来影响。分析了温度、阈值电流、斜率效率三者之间的关系,并通过构建的测量系统测量了50 mW半导体激光器的光功率输出特性,根据理论和实验结果分析了其对调频体制激光雷达的影响。     

基于RS-485通讯的多路温度控制系统的实现

温度控制在自动化领域中的应用越来越广泛,传统的温度控制方法由于自身的局限性已经不能满足要求,智能化多路温度控制模块的应用成为必然。以模块式温度控制器为核心设计的温度控制系统可以同时支持8个通道的温控,且8组温控独立运行。系统采用RS-485通讯方式,实现了与人机界面的实时数据交换。该系统已成功运用到太阳能电池组件生产中。     

动态多连片贝叶斯网络在复杂管路系统故障诊断中的应用研究

为解决复杂管路系统的实时故障诊断推理问题,提出了多连片动态贝叶斯网络分布式协同推理的故障诊断方法。该方法将一个复杂的贝叶斯网络分割成若干个有重叠的贝叶斯子网,根据贝叶斯网络在时间序列上的动态特性,以中央冷却水系统为例建立了两时间片最小组件级和分布式多连片系统级的感知模型,通过实验进行了中央冷却水系统故障诊断分析,实现了传感器不足情况下的协同分布式推理。实验结果表明了基于多连片贝叶斯网络的协同故障诊断方法的正确性和有效性。     

燃烧加热型煤油加热器工作特性试验

针对冲压发动机地面试验应用需求,设计了基于燃气加热方式的煤油加热器,通过试验的方法研究了多个因素对其工作特性的影响规律。研究结果表明,该煤油加热器加热能力强,响应时间短,可在线制备超临界/裂解态煤油;其中,燃气温度、流量和煤油流量是影响煤油加热器工作特性的主要因素,通过控制燃气温度和流量可以大范围调节煤油温度,能满足冲压发动机不同试验工况的应用需求。     

区域参考光栅法用于潜水器结构监测的温度补偿研究

针对潜水器结构健康检测系统中光纤光栅应变传感器的应变与温度的交叉敏感问题,提出了一种区域参考光栅温度补偿法。首先,理论分析了光纤光栅的应变与温度交叉敏感机理,并给出了区域参考光栅法模型;然后,针对潜水器结构特点给出选用传感器结构,并用标准计量设备标定其灵敏度系数,同时用统计法实测出结构中各测点的热膨胀灵敏度系数;最后,设计了一套63单元的监测系统,并布设于潜水器结构上,结合潜水器的一次水下作业进行温度补偿试验。结果表明:经过温度补偿后,各应变传感器的测量值与深度具有严格的线性关系,线性度大于0.98;水深为0时,测量值在0点附近很小范围内波动,说明温度补偿效果较好,能有效解决潜水器结构健康监测系统中的应变与温度交叉敏感问题。     

利用实际飞行数据插值的INS/GNSS组合导航仿真轨迹发生器

针对INS/GNSS组合导航仿真中捷联惯导系统陀螺、加速度计信号高精度模拟问题,提出基于实际飞行数据插值的动态轨迹解析生成仿真算法。对转换到地心惯性坐标系中的载体姿态、位置和重力场数据进行关于时间的样条函数插值,得到载体坐标系下陀螺角速率、角增量以及加速度计比力积分增量的高精度分段解析表达式。使生成的陀螺、加速度计信号符合载体运动学和动力学特性,反映杆臂效应影响,同时与经事后处理的实测GNSS伪距、伪距率等数据特征保持一致。提出四元数约束插值算法,其可满足四元数解析插值时范数为1的约束限制条件。基于某实际无人机飞行数据,验证了所提算法的有效性,其完全满足组合导航动态仿真精度要求。该算法也适用于其他高精度高动态导航系统和刚体运动控制仿真中的角运动、线运动传感器信号模拟。     

基于重力加速度的自对准算法在摇摆台上的验证

摇摆基座条件下陀螺和加速度计测量的地球自转角速度和重力加速度受到了摇摆运动的干扰,无法根据陀螺和加速度计的输出直接获得初始姿态矩阵。针对这一问题,通过验证实验证明了基于重力加速度的对准算法的有效性,并依据实验结果从理论上对该方法的对准误差进行了分析,提出了进一步提高对准精度的措施。