基于双位置的磁悬浮陀螺异常数据检测

针对磁悬浮陀螺全站仪在极端工作环境下受异常数据干扰的问题,该文提出了一种利用磁悬浮陀螺双位置采样数据特征进行异常数据检测、剔除的数据处理方法。采用回归分析的方法对理想工作状态下的磁悬浮陀螺双位置采样数据与陀螺寻北方位间的函数关系进行拟合分析;通过区间预测的方法明确了陀螺寻北信息中异常数据的检验标准,并依据该标准实现了对寻北观测值中粗差等异常数据信息的有效识别。工程实测数据的验证结果表明:该检验法可以有效地对磁悬浮陀螺寻北数据中的异常值信息进行分离,提高陀螺寻北定向精度。     

GAT高精度磁悬浮陀螺全站仪寻北关键技术及其应用研究

高精度陀螺全站仪是惯导技术发展的重要产物,在国防和国民经济建设领域发挥着不可替代的重要作用,因此研制具有我国自主知识产权的高精度陀螺全站仪具有十分重要的现实意义和实用价值。本文以我国自主研发的GAT高精度磁悬浮陀螺全站仪定向系统为研究对象,对磁悬浮支承体系下陀螺定向系统的结构设计、寻北关键技术、采样数据特征以及相关的应用问题进行了深入细致的研究.     

TJ9000陀螺全站仪在地理位置的定向精度研究

为了减少起始方位角对最终边的影响,保证矿井高精度的长距离贯通,文章对提高TJ9000陀螺全站仪定向精度方法进行了研究。以内蒙古鄂托克前旗某煤矿精密贯通测量工程为例分析了已知边位置对仪器常数的影响,选择了工程中需要加测的陀螺定向边,制定了合理的观测方案和数据处理方法。利用陀螺全站仪进行井上、井下陀螺定向观测,进行严密平差计算和数据处理,及时对贯通导线进行修正,最后对结果进行比对分析。结果表明,采用距离定向边更近的已知边来测定仪器常数所得到的陀螺边定向精度更高;应用陀螺全站仪加测定向边可以提高贯通精度并且操作简单方便、实用性好。     

GAT磁悬浮陀螺全站仪在矿山测量中的应用

GAT高精度磁悬浮陀螺全站仪是由长安大学测绘与空间信息研究所和中国航天时代电子公司共同研制开发、具有国内独立知识产权的陀螺定向仪器。GAT系列仪器采用磁悬浮吊带等技术,能无依托、自主式寻北测定目标的方位角,除架设调平及瞄准之外,整个测量过程无需手工操作,测量结束后,自动给出瞄准目标的法线与真北方位角,据此可以确定任意方向线的坐标方位角,实现定向和贯通。     

基于高精度基准数据网的陀螺全站仪寻北精度及稳定性评价方法

结合我国自主研发的GAT磁悬浮陀螺全站仪,提出一种基于高精度GPS控制网和高精度全站仪测角网的陀螺全站仪精度评价方法,并利用该方法分别对德国的Gyromat 2000和我国的GAT-05B磁悬浮陀螺全站仪进行了检定,取得了良好的效果。并通过GAT陀螺全站仪在若干大型工程中的成功应用案例验证该方法的可行性。     

自适应过滤法在磁悬浮陀螺全站仪观测数据预测中的应用研究

介绍自适应过滤法原理及计算方法,利用自适应过滤法模型动态地预测磁悬浮陀螺全站仪数据的变化趋势。实际数据计算结果表明:自适应过滤模型预测精度优于传统的回归分析法,适合于磁悬浮陀螺全站仪观测数据的预报,且适应于仪器采集的周期性变化的数据,此方法可以作为仪器观测数据自动监测的有效手段之一。     

希尔伯特-黄变换下的磁悬浮陀螺仪数据处理方法研究

磁悬浮陀螺仪在观测过程中容易受到外界环境的影响,使陀螺数据产生随机噪声,进而影响陀螺寻北的精度。本文提出了针对陀螺数据随机噪声的希尔伯特-黄变换(HHT)方法,该方法首先对陀螺数据进行经验模式分解(EMD)得到固有模态函数(IMF),然后对每一阶的IMF进行希尔伯特变换得到边际谱,判断出应该去掉前几阶的IMF函数。通过试验分析表明,希尔伯特-黄变换方法非常适合于分析非线性非平稳数据,完全自适应,并且不受Heisenberg测不准原理的制约,能有效去除随机噪声,还原信号的有用成分,提高陀螺定向精度。     

一种磁悬浮陀螺寻北仪的研究

现有的陀螺经纬仪采用金属悬丝悬挂陀螺房体,其陀螺房体摆动周期长导致寻北速度慢。本文提出了一种新型的磁悬浮陀螺经纬仪的实现方案,阐述了该陀螺仪寻北的原理以及结构组成实现,建立起了大刚度电磁力约束下陀螺盘的力学模型,推导了陀螺仪主轴位于当地子午线附近时的运动方程及其运动规律;并和传统的悬挂式陀螺经纬仪的性能进行了比较,表明该磁悬浮陀螺仪具有运动周期短的特点,运用它作为寻北手段,可以实现快速精确寻北。     

陀螺寻北仪的精度与评定方法

本文利用信噪比的概念分析了陀螺寻北仪指北精度与纬度的关系，介绍了国外陀螺寻北仪精度评定方法。为了更全面地评价陀螺寻北仪的性能，提出利用赤道精度表示仪器的固有精度及采用“精度——时间积”表示陀螺指北仪指北能力的新建议。     

基于度盘配置法的陀螺定向新方法及相关问题研究

结合我国自主研发的GAT高精度磁悬浮陀螺全站仪,分析现代下架式陀螺全站仪整体结构的集成连接方式,并对陀螺定向测量中两个重要参量仪器常数和子午线收敛角进行深入的剖析,提出一种通过配置全站仪(经纬仪)水平度盘进行陀螺定向测量的新方法,该方法能简化陀螺定向的复杂过程,并通过试验数据及工程实例证明该方法的可行性.     

陀螺定向中仪器常数的适用范围

针对陀螺定向过程中已知边和未知边的相对位置定义较为模糊的现状,该文主要探讨了对于同一陀螺定向边,由于不同距离与方位的已知边测定的仪器常数不同,从而影响定向精度的问题;并通过试验分析,得出了在陀螺定向过程中,测定仪器常数的地面已知边与地下定向边的平面位置的适用范围。结果表明,已知边与定向边的距离不同对仪器常数影响较大;已知边与定向边的相对方位不同对仪器常数的影响较小。     

小波变换辅助的陀螺信号抗差估计

在捷联寻北仪中,陀螺漂移是导致寻北精度下降的主要原因.在小波阚值消噪的基础上,提出了利用抗差估计提高光纤陀螺寻北仪的寻北精度,并给出了陀螺信号的抗差解式.首先对陀螺输出信号进行频谱分析,确定多分辨分析的尺度,对不同尺度的高频系数采取相应的处理措施;然后将抗差估计应用于陀螺数据的处理,采用高崩溃污染率的初值辅以IGGⅢ方案迭代解算的混合算法.计算结果表明,该方法能够有效地抵制异常扰动的影响,提高寻北精(密)度.     

地理纬度对陀螺经纬仪测量精度的影响

本文分析了陀螺仪的寻北原理，并以一种新型自动化陀螺经纬仪为例，探讨了地理纬度对陀螺补偿角、仪器常数和陀螺经纬仪测量精度的影响。在此基础上进一步讨论了陀螺经纬仪测量精度随地理纬度变化的关系，提出了提高陀螺经纬仪测量精度的方法和建议。     

基于水平传感器-光纤陀螺-全站仪组合的地籍测量新方法

针对全站仪测量技术存在作业周期长、劳动强度大和受观测环境影响严重等不足,本文将光纤陀螺寻北技术、倾角测量技术应用于地籍测量中,降低了地籍测量对控制点及水平度的依赖,有效地提高了测量效率,推导了全站仪在倾斜状态下界址点测量和定向的计算公式。结合全站仪可水平旋转180°的特点,给出了光纤陀螺安装误差自补偿的操作步骤;对影响定向精度的主要误差源进行仿真分析,结果表明:光纤陀螺精度与水平传感器精度对定向精度影响较大,在光纤陀螺精度为0.05°/h情况下,当倾角测量误差为1'时,定向误差为26.51″。     

用GYROMAT 3000实现地铁隧道内的高精度定向测量

陀螺全站仪是一种无需借助外力可进行真北定向测量的仪器,本文首先对陀螺全站仪定向原理进行了介绍,阐述了真北方位角、坐标北方位角与陀螺方位角的关系。然后介绍了GYROMAT 3000陀螺全站仪的特点和优势。结合GYROMAT 3000陀螺全站仪在某地地铁一号线隧道进行定向测量,阐述了隧道内陀螺定向测量流程。将陀螺定向测量结果加入隧道内精密导线进行平差,结果表明,加入陀螺定向测量方位角后,导线精度明显提高。陀螺定向成果指导了隧道的开挖,确保了隧道准确贯通。     

Y/JTG-1下架式陀螺全站仪快速定向

快速精确定向是现代陀螺定向测量的重要研究方向。本文利用下架式陀螺全站仪跟踪测量法精确测定了仪器分划板格值τ和悬带零位系数λ两个重要参数,从而使悬带零位改正更加可靠。并基于下架式陀螺全站仪跟踪测量法进一步提出采用连续采样跟踪法实现快速定向。利用跟踪一个周期的数据进行定向测量,耗时仅需12min左右,定向精度与积分法相当。     

大型贯通测量中加测陀螺定向边的位置选取分析

大型贯通测量中常常使用加测陀螺边来提高贯通测量精度,但目前对于陀螺定向边的位置选取并无明确规范和要求。本文主要探讨了不同位置的陀螺定向边选取对贯通测量精度的影响。实验结果表明,井下选取的陀螺定向边与测定仪器常数的地面已知边之间距离过大对于贯通测量精度影响较大,在井下选取陀螺定向边位置时,应与测定仪器常数的地面已知边距离保持在3 000 m以内为优。     

二位置寻北仪中光纤陀螺输出信号的处理

针对二位置寻北仪在不同环境下的工作,对光纤陀螺输出的信号进行了分析。从工程应用的角度出发,选取了较优的数据处理方法——抗差估计法,并通过实验及统计分析选取了适合光纤陀螺信号特点的IGGⅢ权函数的临界值。该方法提高了寻北精度,缩短了寻北时间,改善了寻北仪的性能。     

基于旋转调制技术的自动陀螺寻北仪关键技术研究

动态旋转调制技术是降低陀螺仪漂移，提高寻北精度的有效方法，但在具体实现中诸多的环节会影响到寻北精度。本文结合自动陀螺经纬仪的实际实现过程，对旋转状态下惯性测量单元的动态误差，小型化转台及其稳速电路、控制算法的设计，快速寻北滤波模型的建立等主要关键技术进行了研究。样机在4分钟内的寻北精度优于30″（1δ），表明该技术设计合理。     

TDJ7型精密陀螺经纬仪的系统误差研究

新近研制的国产ＴＤＪ７型陀螺经纬仪，采用永磁直流陀螺马达，计算机采集处理数据技术和光电积分自动测量方法，是一种先进的现代陀螺寻北系统。本文根据试验观测的大量数据，对其因温度效应和应用参数引起的系统误差进行了理论研究，提出了定点步进定间距计算改正、合理确定扭力零位权、优化求解角度当量值和扭力矩系数等措施，从而有效地减小了系统误差，显著提高了仪器的定向精度。