运动参数惯性测量模拟弹设计与实验

在研制弹射式发射架的过程中,为了确保在高速飞行器上发射导弹的安全,需要预先在实验室内对发射架的弹射运动参数进行测试研究。而弹射分离过程时间短(仅为30～40 ms)、测量参数多(共18个运动和姿态参数),如何对其参数进行测量就成为一个研究重点。设计完成的弹射实验用模拟导弹是一种专用测试设备,它完全模拟真实导弹的机械特性,内部设计装有微型惯性测量系统(MIMS),可以在弹射过程中完全自主地对所有运动参数和姿态变化进行惯性测量,实验表明测量精度达到3%以内。其中应用的MIMS是惯性测量技术在该领域的创新型应用,具有测量范围大(±500(°)/s)、动态性能好(最高可达4 kHz)、操作简便等优势。     

联邦滤波器理论研究

应用矩阵理论和信息分配原理导出集中卡尔曼滤波、分散化滤波和联邦滤波之间的等价关系，证明联邦滤波器的全局滤波精度和集中卡尔曼滤波的滤波精度相同，并用信号流程图直观清晰地说明联邦滤波比分散化滤波结构更简单，计算量小。提出一种动态最优信息分配系数确定的方法，该方法使联邦滤波局部滤波器的设计也成为最优，并从理论上证明其具有最高的软故障检测灵敏度。     

自动找北仪的监控技术

－本文讨论多位置转台监控技术及其在自动找北仪中的应用。应用正交最小二乘法可使系统精度较常规测量方法提高了大约一个数量级；由基座倾斜引起的误差通过解析调平加以消除；整个系统由计算机控制自动运行，其精度在５分钟内已达到４０″（１σ）。     

四频激光陀螺热致零漂机理研究

针对制约提高激光陀螺精度的热效应这一重要因素，分析了主要热致零漂及其作用机理，推导出了朗缪尔温度理论表达式。实验表明：外部温度变化与内部发热对陀螺江西省多有着相同的效果，热效应主要以温度，温度速度与温度方式影响零漂。     

四频激光陀螺和频与温度关系的研究

研究了四频激光陀螺和频与温度之间的关系。通过静态和动态实验 ,证明了和频与温度的线性关系 ,并得到了拟合直线表达式。结果表明 ,和频与温度具有较好的线性关系 ,和频可作为温度测量的计量 ,而且具有较好的重复性。由于测量频率的精度较高 ,故由和频测量温度具有很高的分辨率。     

石油钻井旋转导向实验转台测试系统设计

设计了一种实验转台测试系统,主要用于在实验室环境下验证石油钻井旋转导向工具可行性并测试其性能参数。提出了总体方案,设计并完成了系统的关键组成部分：两轴手动转台、合力测试仪、惯性测量模块、信号处理系统,完成了计算参数和姿态误差角测试实验。实验结果表明,所设计的各部分工作正常,满足系统的总体要求。这为将来石油钻井导向工具的井下实验打下很好的基础。     

温度对四频激光陀螺零偏的影响

讨论了温度对四频陀螺零偏的影响因素 ,通过各部件对温度冲击的响应分析了相对影响大小 ,指出可通过和频变化对零偏进行补偿 ,并以增益区、法拉第室温度进行校正。     

捷联惯导现场最优标定方法研究

针对静基座捷联惯导的初始对准和标定，提出了一种基于虚拟噪声的现场最优标定方法，即两步估计法。同多位置对准方法相比，其特点是结构简单、省时、易于实现，既能保持一定的姿态精度，又能大大降低导航和定位误差，特别适用于短时间、低中精度导航系统。     

惯性测量系统中卡尔曼滤波技术的应用

本文介绍半解析式惯性测量系统中零速修正和卡尔曼滤波技术。采用状态和偏差去耦估计算法,其特点是计算量小、估计精度高,适用于偏差较多的场合。跑车试验表明,系统定位精度lhr平面位置误差CEP<10m,高程误差r<5m,达到了美国PADS系统的设计指标。     

近钻头测斜器最优八位置标定法

近钻头测斜器(ABI)用于石油钻井中随钻测量实际井眼轨迹,是实现钻井设备自动化和智能化的重要部件。但由于其现场标定条件限制,只能用定制双轴转台进行标定,不适合采用常规的十二位置翻滚标定法,故在分析标定原理的基础上,针对现场标定条件提出了近钻头测斜器最优八位置标定法,并定义了该方法最小二乘估计的信息矩阵,而后通过数值计算对其行列式进行优化设计,求出使其行列式最大的位置参数,确定了其最优值。通过标定实验算出近钻头测斜器最优八位置标定法得到的标定参数,并将其与常规十二位置标定法的结果进行对比,验证了该方法的精度,标度因数和零偏的相对误差在10-5量级以下,而失准角误差也在2″以内,完全能够满足实际应用需要。