车载平台变形测量和误差校正技术的研究

【摘要】： 现代靶场上广泛装备的光电经纬仪主要有两种工作状态，一种是固定站形式，一种是活动站形式。国内靶场装备的经纬仪大都采用固定地基式，把经纬仪安装到固定的地基座上，地基是根据靶场布站的要求，按照一定的地理坐标而专门设置的。由于地基是事先选好的，多采取钢筋混凝土结构，经纬仪借助于地基环固定在地面上，工作时带动误差非常小，可忽略不计。这种安装方式可以使仪器平稳工作，减小测量误差。但是，现代的武器装备特点是精度要求越来越高，机动性能要求越来越好，因此，车载机动式光电测量系统也就提到日程上来。由于采用固定地基的方式，各观测点的位置不动，仪器设备的机动性差，单一的固定站点已不能满足现代化的装备要求。活动站是把光电经纬仪直接安装到车载平台上，经纬仪直接在车载平台上工作，不受地理位置的限制。车载光电测量技术(不下车式)就是为了满足这一需要而产生的。此技术可以满足不同地点，不同时间实时进行测量和跟踪，机动性强，适合部队的机动能力。 本文介绍了国内外光电经纬仪的发展概况，指出车载平台技术在外弹道测量系统中的重要地位，提出车载光电测量系统的方案，对光电经纬仪车载测量系统的组成原理进行了详细的阐述。 为测量车载测量系统的误差设计了一套高精度非接触测量系统，详细介绍了其组成及工作原理。建立了光电经纬仪的各种坐标系及其相互关系。给出光电经纬仪的测量原理和不同的工作方式，分析了影响车载平台系统各项误差，如跟踪误差、轴系误差、定位误差等，给出影响各项误差的公式。 详细论述各种振动对于车载平台系统精度的影响。分析了车载平台的静态误差和动态误差，计算车载平台的各部分静态、动态的刚度以及弯曲变形的影响。对振动的测试方法和测试设备进行了论述，提出对振动数据进行处理的方法，推导出车载平台的振动模型，对各种振动进行了相应的简化和耦合处理。 提出了数据处理的方法，讨论了随机误差和系统误差的估计方法和传播规律，给出各单项误差的方程，把理论分析与实践相互结合，进行充分验证，获得大量实验数据，得到车载平台误差的变化规律，通过仿真验证了数学模型的正确性。