星体标定技术在光电跟踪系统计量确认中的应用

测角精度是光电跟踪系统计量确认中最重要的技术指标，通常是以校准塔和方位标为基准进行单项误差标定的，其过程繁琐、周期长。为了提高测量及校准精度，缩短确认周期，本文在实践的基础上，研究了一种应用星体标定技术开展光电跟踪系统计量确认的原理、方法、程序；讨论分析了误差来源、数学模型的建立及其解算方法。     

PH10回转体定角误差的修正

详细介绍了PH10定角误差的检测和计算方法．首先利用三坐标测量机测标准球的方法间接得出了PH10回转中心和测球球心相互位置关系，在此基础上建立了PH10的回转基准坐标系．并给出绝对回转角的计算方法，从而得出转角误差．最后分析了产生误差原因．     

“按孔组找正”与“位移度的图解计算”

《航空标准化》1977年第6期刊登了连成举、李凤兰同志的文章《用坐标法和图解法检定位移度误差》,对用图解法确定位移度误差的问题提出了一些不同的看法:“对未指定基准的情况,还有待进一步的讨论。因为按孔的实际位置‘找正’所建立的测量基准与孔组的理想位置是很难重合的,或者说,测量基准的选取不符合最小条件,所以往往测得偏大的误差值”。为了求得符合最小条件的误差值,文章提出了一个加旋转的图解法。观就以上问题谈     

用坐标法和图解法检定位移度误差

对单件或小批量生产的零件,能否广泛采用位移度标注,关键在于解决计量问题。《航空标准化》今年第1期刊登了余道良同志的文章,提出用图解法确定位移度误差,我们认为这种方法是可行的。对于指定了基准的情况,这种方法是完全适用的。但对未指定基准的情况,还有待进一步的讨论。因为按孔的实际位置“找正”所建立的测量基准与孔组的理想位置是很难重合的,或者说,测量基准的选取不符     

三基面体系如何建立?

GB1183-75规定位置误差是指“实际位置对其理想位置的变动量,理想位置由基准的理想形状的位置来确定,测量时,确定基准的理想形状的位置应符合最小条件”。 建立三基面体系的目的在于排除基准表面的形状误差和位置误差。使设计、工艺和检验有一个共同的唯一肯定的基准,以它为出发点,去确定理想形状位置和测量位移度误差。使它能保证重复测量的一致性。     

民用飞机机身壁板复杂试验载荷优化技术

针对民用飞机复合材料机身壁板强度试验中的载荷预计问题，构造了基于应变误差矩阵的壁板试验载荷优化模型，并利用多维极小值优化算法预计了壁板试验载荷。首先，基于机身壁板在试验装置中的受载形式，建立了机身壁板及试验装置有限元模型，并计算了各试验基准载荷作用下的机身壁板应变矩阵；其次，基于机身壁板在全机身受载状态下和试验受载状态下的应变矩阵之差，同时考虑矩阵中各元素的加权系数，构建了机身壁板应变误差矩阵，并以应变误差矩阵所有项的平方和最小为目标，以各基准载荷的系数为优化变量，以各基准载荷系数的上下限为约束，构建了基准载荷系数优化函数；基于罚函数法对优化函数进行了无约束处理，并利用最速梯度法进行了载荷系数优化；最后，基于优化得到的载荷，计算了机身壁板在试验复合载荷作用下的应变，并与机身壁板在全机身受载状态下的应变相对比，应变的分布趋势基本一致，应变误差在10%以内，证明该方法可以为机身壁板试验载荷的确定提供支持。     

一种适用于曲面结构的机器人制孔误差在线补偿技术

针对工业机器人应用于飞机零部件自动钻孔时各项误差累积造成制孔精度差的问题，提出一种利用单应关系计算机器人驱动坐标三维偏差，以在线补偿机器人制孔精度的方法。首先利用外部测量设备建立机器人制孔系统中各坐标系关系；在标定阶段，通过以一定倾斜角度固联于机器人末端的相机拍摄一幅安装于制孔工作平面上与刀轴正对的平面标定板图像，并据此完成基于单应变换的手-眼关系标定；在实际制孔过程中，机器人在测距传感器及相机的辅助下，从基准孔理论坐标对应的姿态，不断调整至基准孔正上方理想位置，通过手-眼关系计算基准孔实际位置对应的机器人驱动坐标，然后根据一组基准孔的机器人三维驱动误差，计算三维驱动误差变换矩阵，据此获得这组基准孔邻域范围内各待钻孔的机器人驱动坐标补偿量，从而实现待钻孔定位误差补偿。以飞机结构实验件为对象进行了模拟制孔验证，实验结果表明，补偿前待钻孔三维综合定位误差和法向误差测量值范围分别为2.28~2.85 mm和2.09°~3.93°，平均为2.55 mm和3.30°，补偿后制孔最大误差分别不超过0.30 mm和0.21°，满足自动制孔位置精度要求。     

基于在线测量的制造过程尺寸基准的优化

分析了在线测量误差和机械加工误差及过程尺寸基准对零件加工结构的影响 ,给出了过程尺寸基准和验收安全裕度的优化数学模型 ,讨论了过程尺寸基准在轴承内环内孔磨削加工中的应用 ,得出了在加工过程中使过程尺寸基准适当偏离公差带中点可以减少废品率、降低产品成本的结论     

高精度传动齿轮检测误差分析及检测方法的改进

通过对某型发动机高精度传动齿轮实际检测中检测误差的分析与论证，找出了产生测量误差的原因。分析表明，由于受零件结构影响，采用与零件定位内孔有间隙的检测心轴检测齿轮时，理论检测基准与实际检测基准不重合，导致检测结果不能反映出齿轮的真实的质量状态。在采取相应检测方法改进措施后，此类问题得以解决。     

高精度传动齿轮检测误差分析及检测方法的改进

通过对某型发动机高精度传动齿轮实际检测中检测误差的分析与论证,找出了产生测量误差的原因.分析表明,由于受零件结构影响,采用与零件定位内孔有间隙的检测心轴检测齿轮时,理论检测基准与实际检测基准不重合,导致检测结果不能反映出齿轮的真实的质量状态.在采取相应检测方法改进措施后,此类问题得以解决.     

大气系统校准的基准空速管法

针对国际适航认证（FAR25）及300m垂直间距空中交通管制（RVSM）等对大气系统校准提出的高精度参考基准要求,提出了直观的标准空速管法,通过对初步试验结果的分析,发现了直接校准的缺陷和偏差根源。提出了“飞行检定”观点,改进了校准原理、观测模型和数据处理方法,建立了基准空速管法。实际飞行试验及误差分析讨论,表明该方法可满足相关领域的严格要求。     

周向均布孔组与孔(轴)轴心线之间的位置误差研究

以孔(轴)的轴心线为基准的周向均布孔位置度误差的标注和检测方法,一般说来有如图1的三种情况:     

某地高精度室内真北方位基准建立方法

为了校准寻北定向装备的寻北偏差，需要建立真北方位基准。由于气象因素的影响，室外真北基准目标成像质量和观测仪器稳定性均受到制约，因此，需要在室内建立高精度的真北方位基准。提出了一种高精度室内真北方位基准建立方法。本方法的真北基准采用2个平行光管和1个平面镜来维持，并利用2台Leica5100A 0.5″级电子经纬仪采用双测站天文定向方法进行标定。实测结果表明：2017年10月19和20日在室内外温差和湿度差很大的环境下，仅通过2个时段总共6个测回观测，计算得到的3个真北方位的平均值中误差分别高达0.17″、0.18″、0.20″。2018年10月11和12日进行了复测，3个真北方位的平均值中误差分别为0.47″、0.30″、0.48″，复测3个基准变化分别为+3.84″、+1.96″、+3.80″。测量结果表明，所建立的室内真北方位基准稳定，采用的技术措施和方法有效。     

惯性平台水平角误差测量方法的研究

提出了一种测量惯性平台水平角误差的方法,该方法以光电自准直仪为测量工具,通过在平台上建立光学水平基准,自动完成惯性平台在摇摆状态下水平角误差的测量,测量方便、准确、可靠。     

平台摇摆对卡尔曼滤波跟踪精度的影响

通过建立目标相对运动坐标系和目标相对运动观测模型,研究了在平台摇摆影响下,跟踪系统观测到的目标运动状态的变化。在分析捷联垂直基准补偿原理的基础上建立了捷联垂直基准平台摇摆角补偿模型,建立的模型结合捷联垂直基准系统的测量能力对其补偿算法进行了理论推导,使模型适用于实际捷联垂直基准系统。通过建立模型以及仿真研究了平台摇摆作用下卡尔曼滤波跟踪精度的变化,指出了摆造成卡尔曼滤波跟踪精度降低甚至离散的主要原因在于模型误差增大。设计仿真实验验证了结论的正确性,为进一步改进跟踪手段提供了理论参考。     

编队飞行小卫星空间状态测量方法研究

介绍了编队飞行小卫星特点，提出了小卫星空间状态测量方案。着重论述了星间相对状态自主测量方法，计算了伪码和载波相位跟踪环路、时钟基准频差以及测量设备延迟带来的星间相对距离测量误差，讨论了降低误差的方法。在对误差项进行综合分析后，得出相对距离测量误差可达到厘米级的结论。     

基于多加速度计组合的误差模型自标定方法

本文针对惯性测量组合当中的加速度计误差模型自标定问题,提出了一种基于多加速度计组合的测试方法.该方法以重力加速度go的幅值平方作为参考基准来标定误差系数,使得标定精度不受转角定位误差的影响.采用三个相互正交的加速度计输出平方和作为观测信息,建立了g02观测误差辨识模型方程.该测试方法有效提高了加速度计的测试精度.     

飞机测控站地面标校和坐标系的统一

本文对飞机测控站飞机基准平台的建立与标校、机载测控系统与地面测控系统的空间坐标统一问题进行了讨论。     

测量径向跳动基准变换后的近似评定

图1所示的零件,按图纸要求,检查齿圈的径向跳动误差,本应以A—B公共轴线为基准进行。但目前对类似图1所示零件的检查还存在着两个难以解决的问题。一是基准体现困难,按图纸要求检测十分不便;二是形状误差难以测量。笔者认为,如把齿圈近似地看作理想圆柱,用打径跳的方法测出同轴度,就能较好地解决上述问题。下面首先将这一问题抽象成数学模型,然后分析其解决办法。     

直九型直升机基准桨叶共锥度校准技术研究

研究了桨叶对激光斩波标定算法,采用高速的CPLD逻辑阵列、36位计数器和高速DSP嵌入式信号处理系统以及通过算法程序引入非线性误差补偿来校准基准桨叶的共锥度参数;建立了直九型基准桨叶共锥度参数校准装置标定系统,其机理为利用模拟桨叶切割激光束,通过光电器件探测这一周期性的光电信号,从而对激光器定位参数进行标定;通过这套系统实现了基准桨叶共锥度参数的校准和溯源。