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五连杆机构测量仪及其标定方法研究

五连杆机构测量仪及其标定方法研究

作者：李静年西南交通大学

学位级别：硕士

五连杆机构测量仪是用于测量平面曲线的并联机构,轻巧灵活,重复精度高,但参数标定困难是亟需解决的问题。本文针对五连杆机构测量仪,在误差分析与标定方面进行了如下研究。首先,分析了五连杆机构测量仪的机械结构,针对半径较小的地铁车... 详细信息

五连杆机构测量仪是用于测量平面曲线的并联机构,轻巧灵活,重复精度高,但参数标定困难是亟需解决的问题。本文针对五连杆机构测量仪,在误差分析与标定方面进行了如下研究。首先,分析了五连杆机构测量仪的机械结构,针对半径较小的地铁车轮,重新设计了测量仪。给出了测量仪的正逆解模型,并对测量仪的测量域进行优化仿真。其次,分析仪器的误差源,用Matlab对误差进行仿真,结果表明,杆长误差和编码器位置误差引起的测量误差为10-3mm数量级,量化误差和编码器(3600线)零点位置误差引起的测量误差在±0.03mm以内,同时量化误差存在整体趋势,可通过补偿半个脉冲来消除。采用闭环矢量链法推导出参数误差与末端坐标误差之间的传递函数,建立了测量仪的误差模型,并根据误差模型计算出末端位置关于各个参数误差的灵敏度系数。结果表明,编码器零点位置误差的灵敏度系数最高。然后,本文分析了测量轮半径补偿过程的原理以及传统半径补偿方法中的二点法。针对偏移和量化JM3样板标准曲线后得到的轮心坐标,采用Fourier级数拟合轮心坐标的方法对其进行半径补偿,补偿结果与二点法相比有明显改善,用拟合曲线导数补偿后的误差在土3×10-4mm以内。最后,以建立的误差模型为基础,设定了四组标定仿真试验,每组试验分别以水平直线和竖直线为标定路径,建立标定模型,得出标定结果并计算标定后的测量误差。此四组试验分别为：1)考虑参数误差,不考虑量化误差;2)考虑参数误差和量化误差;3)只考虑编码器零点位置误差与量化误差;4)在试验2的基础上考虑在标定时将杆长误差和编码器位置误差等效为编码器零点位置误差,并设计正交试验,避免特殊性。仿真结果表明：当标定方程系数矩阵中含有所有参数分量时,矩阵呈病态,微小的误差将引起方程解的大幅度改变;当系数矩阵中只含有编码器零点位置误差分量时,矩阵呈良态;大部分试验中,水平线上的参数标定的准确度高于竖直线;当杆长误差和编码器位置精度越高,试验4)的方法越能降低标定误差。

关键词：五连杆机构误差模型半径补偿曲线拟合标定

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智能型GPS接收机初探

测绘通报 2003年第8期 25-28页

作者：徐堃刘经南李静年左林武汉大学GPS中心湖北武汉430079 中国科学院汉威科技有限公司湖北武汉430079

简介当前基于GPSOEM板开发GPS接收机的4种方式和两种主流发展方向,即"功能型"和"傻瓜型"GPS接收机。提出融两家之长的智能型一体化GPS接收机的设计思路,重点探讨智能型GPS接收机的实现方式。

关键词： GPS接收机智能型 OEM板定位导航信息时间信息

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GPS动态定位的初步研究

武汉测绘科技大学学报 1993年第2期18卷 23-30页

作者：刘基余李静年陈小明

基于我们的车载 DGPS试验成果和 DDKIN动态载波相位测量数据处理软件,本文主要论述了 GPS 动态定位的下列技术问题:依据 GPS卫星给用户提供的 User Range Accuracy值,选择定位星座;顾及运动载体的特点,选用 GPS信号接收天线及其在载体... 详细信息

基于我们的车载 DGPS试验成果和 DDKIN动态载波相位测量数据处理软件,本文主要论述了 GPS 动态定位的下列技术问题:依据 GPS卫星给用户提供的 User Range Accuracy值,选择定位星座;顾及运动载体的特点,选用 GPS信号接收天线及其在载体上的安设位置;用 Trimvec Plus和DDKIN 软件,精细处理一秒数据率的动态载波相位测量数据。

关键词：动态定位测距精度 GPS

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GPS动态载波相位测量的试验研究

地壳形变与地震 1993年第4期13卷 10-16页

作者：刘基余李静年陈小明武汉测绘科技大学 430070

根据Trimble 4000SST的随机数据处理软件和自行编写的DDKIN动态测量数据处理软件,处理了车载DGPS一秒数据率的动态载波相位测量数据,结果表明,两者的三维位置较差在4mm以内。用卡尔曼滤波数据处理方法,获得了汽车的三维运行速度。此外,... 详细信息

根据Trimble 4000SST的随机数据处理软件和自行编写的DDKIN动态测量数据处理软件,处理了车载DGPS一秒数据率的动态载波相位测量数据,结果表明,两者的三维位置较差在4mm以内。用卡尔曼滤波数据处理方法,获得了汽车的三维运行速度。此外,还取得了外部事件写入4000SST数据流的模拟试验结果。

关键词： GPS 相位卡尔曼滤波

基于三差解检测与修复GPS载波相位周跳新方法

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测绘学报 1998年第3期27卷 189-194,273页

作者：袁洪万卫星宁百齐李静年中国科学院武汉物理与数学研究所

对飞行中（Ｏｎ－Ｔｈｅ－Ｆｌｙ）初始化载波相位整周模糊度ＧＰＳ动态差分定位而言，如果在整周模糊度初始化过程中发生载波相位周跳，将严重影响整周模糊度的确定。本文对已有的ＧＰＳ静态差分定位中通过三差解检测与修复周跳的方法... 详细信息

对飞行中（Ｏｎ－Ｔｈｅ－Ｆｌｙ）初始化载波相位整周模糊度ＧＰＳ动态差分定位而言，如果在整周模糊度初始化过程中发生载波相位周跳，将严重影响整周模糊度的确定。本文对已有的ＧＰＳ静态差分定位中通过三差解检测与修复周跳的方法进行了推广，提出了一种适合于解决Ｏｎ－Ｔｈｅ－Ｆｌｙ整周模糊度初始化过程中周跳问题的新方法。新方法保持了静态情况下原有方法的特点，分析和利用实采数据进行的检验表明，新方法是有效和实用的。

关键词： GPS 动态差分定位载波相位周跳三差解检验

基于双差观测序列曲线拟合实现GPS静态定位基线实时解算

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测绘学报 1998年第2期27卷 145-152页

作者：袁洪万卫星宁百齐李静年中国科学院武汉物理与数学研究所

对于ＧＰＳ静态差分定位的实时算法而言，能否实时地解决观测数据的存储、卫星失锁、载波相位周跳、多径效应以及计算速度等问题是保证基线的实时解算和定位成功率的重要因素。本文利用载波相位双差观测时间序列可用直线或高次曲线进行... 详细信息

对于ＧＰＳ静态差分定位的实时算法而言，能否实时地解决观测数据的存储、卫星失锁、载波相位周跳、多径效应以及计算速度等问题是保证基线的实时解算和定位成功率的重要因素。本文利用载波相位双差观测时间序列可用直线或高次曲线进行很好拟合的特性，设计了一种静态定位的实时算法，能解决上述实时定位中的特殊问题。

关键词： GPS 差分定位实时处理曲线拟合双差观测

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电离层扰动的GPS探测

空间科学学报 1998年第3期18卷 247-251页

作者：万卫星宁百齐袁洪李静年梁君李利斌中国科学院武汉物理与数学研究所 430071

提出了一种利用短基线GPS接收阵探测研究电离层扰动的实验新技术，在此基础上发展了一种消除观测点运动速度的影响，从探测结果中确定扰动传播参量的数据分析算法．实验结果表明，短基线GPS接收阵用于探测研究TID一类电离层扰动时，精... 详细信息

提出了一种利用短基线GPS接收阵探测研究电离层扰动的实验新技术，在此基础上发展了一种消除观测点运动速度的影响，从探测结果中确定扰动传播参量的数据分析算法．实验结果表明，短基线GPS接收阵用于探测研究TID一类电离层扰动时，精度高，可靠性好，并能有效地探测大范围电离层扰动的传播特性．

关键词：短基线 GPS接收阵电离层扰动探测

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低成本GPS接收机定向系统研究

计算机测量与控制 2005年第12期13卷 1406-1407,1415页

作者：黄其欢何秀凤李静年河海大学卫星及空间信息应用研究所江苏南京210098 武汉大学GPS工程中心湖北武汉430079

文章采用低成本的GPS接收机设计开发了一套精密定向系统;着重对GPS基线解算中整周模糊度的可靠性进行了研究,提出了姿态测量中三种特殊的有利条件,使得模糊度解算更加迅速和可靠;最后探讨了选用不同高度角参考卫星对定向结果的影响,并... 详细信息

文章采用低成本的GPS接收机设计开发了一套精密定向系统;着重对GPS基线解算中整周模糊度的可靠性进行了研究,提出了姿态测量中三种特殊的有利条件,使得模糊度解算更加迅速和可靠;最后探讨了选用不同高度角参考卫星对定向结果的影响,并给出了试验结果。

关键词： GPS姿态测量整周模糊度参考卫星

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火箭发射车定向管角运动动态测量研究

计测技术 2016年第1期36卷 50-53页

作者：高育帼龙文王宏伟李静年四川航天计量测试研究所四川成都610100

车载火箭弹在发射过程中,定向管的角运动会对火箭弹发射造成初始扰动,进而影响其发射精度。针对这种情况,本文提出一种非接触式定向管角运动参数动态测量方法。介绍了系统组成,给出了基于PRY角刚体空间位姿描述和齐次变换思想的角运动... 详细信息

车载火箭弹在发射过程中,定向管的角运动会对火箭弹发射造成初始扰动,进而影响其发射精度。针对这种情况,本文提出一种非接触式定向管角运动参数动态测量方法。介绍了系统组成,给出了基于PRY角刚体空间位姿描述和齐次变换思想的角运动参数解算模型,阐述了光斑信息提取及数据处理过程。利用三维建模软件进行了原理性仿真验证,初步证明了该测量方法稳定可靠、精度较高,可用于火箭弹武器试验中。

关键词：角运动动态测量非接触 PRY角齐次变换图像处理