宇航计测技术

空间虚拟轴测量技术

张志勇；刘立辉；赵天承；高利琴；周军；王占涛

2016, 36(6): 1-4. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.1

摘要 ( 254 )

PDF (2088KB) ( 1194 )

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由于空间虚拟轴没有直接的实体存在，不能对其采取传统的接触式测量方法。为此，以星载相机的虚拟视轴测量为实例展开研究，针对被测轴所具有的光学特征，借助通用仪器将其引出，并选择恰当的用于姿态关系中间传递的可测对象，基于可测数据建立各对象的数学模型，通过分析不同对象的内在关联性，推导出空间虚拟轴的准确数学表达。由于推导过程贴合现有条件，因此这一技术具备工程实用的可行性。

弹载红外热像仪的热设计和热分析

常虹；刘勇；魏小林；林森

2016, 36(6): 5-8. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.5

摘要 ( 563 )

PDF (299KB) ( 1571 )

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受弹上空间限制，弹载红外热像仪电子、光学、探测器和机械器件通常高度集成于狭小空间，热像仪成像质量以及探测器性能受内部器件发热及机械件传导入的外热流影响。为确保热像仪正常工作并拥有较高的成像质量，需对热像仪进行热控设计。本文根据热像仪的热环境和结构特点进行了热控设计,采用被动热控措施延长系统的热时间常数。建立了热传输模型,针对热控设计和热像仪的工况进行了热仿真分析，分析结果表明本文采用的热设计措施可将热像仪的温度控制在10℃~60℃之间，满足红外热像仪正常工作的热控指标要求，为提高红外热像仪的可靠性和热控设计提供了依据。

基于浮标平台的反舰导弹过靶实况观测系统研究

丁力军；徐益群；丛书全

2016, 36(6): 9-12. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.9

摘要 ( 218 )

PDF (205KB) ( 1185 )

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根据弹靶遭遇实况观测领域存在的问题，提出了一种基于便携式小型浮标平台的过靶实况观测系统，设计了系统总体方案，阐述了系统工作模式，分析了系统观测能力，并对其关键技术进行了论证研究。

非接触位移测量中参考点抖动影响的补偿方法

鲁颂；李涛；林志俊；蔡萍；吉小军

2016, 36(6): 13-19. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.13

摘要 ( 353 )

PDF (439KB) ( 1871 )

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针对用非接触3D光学位移测试系统进行结构动位移形变测试时，测试参考点会发生抖动而影响测试结果的现实难题，提出在用光学位移测试系统测试结构动位移的同时，利用3D加速度传感器同步测试参考点的振动加速度进而获得参考点的3D振动位移，然后用参考点的3D振动位移去修正光学位移测试系统的测量结果，从而提高测量精度的测试和处理方法。论文重点对如何通过振动加速度获得准确的参考点3D振动位移和如何通过参考点的3D振动位移来修正3D光学位移测试系统测量输出的方法和算法进行了研究、仿真和实际测试验证。仿真和实验结果表明，本文提出的测试方法和算法可以有效补偿动位移直接测量中因参考点抖动而引入的测量误差，显著提高测量精度。

基于大型制造虚拟数字工装测量平台应用研究

王志华；周小青；刘颖

2016, 36(6): 20-24. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.20

摘要 ( 212 )

PDF (3585KB) ( 1180 )

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分析了某大型特种部件制造过程中产生的难点，基于激光跟踪数字测量定位技术，论述了虚拟数字工装测量平台的设计原理，结合实例详细阐释了测量平台在大型特种部件制造过程中的应用，采取坐标数组控制方法，解决了制造过程难点。经实践验证，该测量平台能有效辅助大型特种部件制造并有效控制质量。

增量式多零点角度编码器自动寻零方法研究

麦吉；胡睿；陈善志；王昱峰；张新磊

2016, 36(6): 25-28. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.25

摘要 ( 373 )

PDF (2111KB) ( 1888 )

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光电式角度编码器作为角度反馈器件，广泛应用于测试、计量、控制领域。本文以HEIDENHAIN公司编码器为例，介绍了多零点编码器的工作原理与编码方式。针对多零点编码器的特点，研究了一种自动寻零方法，并在某转台控制系统进行试验数据采集及分析。结果表明，该方法准确可靠。

光栅莫尔条纹信号细分方法设计与Simulink仿真

杨华晖；冯伟利；刘福

2016, 36(6): 29-34. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.29

摘要 ( 415 )

PDF (348KB) ( 1326 )

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根据计量光栅莫尔条纹信号高精度细分的要求，提出了一种基于ADC幅值采样和相位解算的光栅细分方法，并利用Simulink搭建仿真模型，使两路正余弦信号通过正余切变换、幅值采样、固定相位步长细分等处理后输出为两路正交编码信号。仿真实验表明，该细分方法在输入理想信号情况下细分倍数主要与ADC采样精度有关，提高ADC采样位数可有效提高最大细分倍数。通过在两路时变sin/cos信号中添加幅值不等、相位不正交以及高次谐波分量等干扰噪声的仿真实验，验证了该方法的细分精度与信号质量有关。

一种大量程比高精度差动变压器式位移传感器设计

刘书选；李文璋；任海燕；余菲

2016, 36(6): 35-39. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.35

摘要 ( 319 )

PDF (2934KB) ( 1239 )

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为了满足伺服系统反馈测量元件安装空间受限但测量范围大的需求，专门设计了一种大量程比的高精度差动变压器式位移传感器。阐述了位移传感器的原理和结构，系统的分析了现有差动变压器式位移传感器线圈绕制方法，并提出了一种新型的线圈绕制方案。与传统差动变压器式位移传感器相比，具有更大的测量范围，但外形尺寸并未相应增加，有效测量长度达测杆的70%。经试验验证，该产品在满足大量程比测量的基础上，线性度达到0.6%。

一种红外焦平面阵列相对光谱响应自动测试系统

姜斌；应承平；刘红元；王洪超

2016, 36(6): 40-44. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.40

摘要 ( 178 )

PDF (4194KB) ( 1275 )

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目前测试红外焦平面阵列相对光谱响应参数时，需要人工测量波段中每个波长点的光谱响应，针对测试过程繁琐和测试时间长的问题，在基于现有的不同开发平台开发的单色仪和数据采集系统的基础上，利用动态链接库技术，研制了一种红外焦平面阵列相对光谱响应自动测试系统，该系统测试过程简化，自动化程度提高。经过对比分析，自动测试与人工测试结果具有较好的一致性，自动测试比人工测试更加可靠。

基于新型液压力源的航空发动机试车台推力现场校准技术研究

朱希阁;王小三

2016, 36(6): 45-49. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.45

摘要 ( 258 )

PDF (2411KB) ( 1243 )

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介绍了一种高准确度、具有差动流量细化分度、电机转速特性适配和恒渗漏等特性的新型液压力源，以及该液压力源在航空发动机试车台现场校准方面的应用情况，与实验室校准结果进行了比较，得出了航空发动机试车台推力现场测量方法适用的结论。

氢氧火箭发动机高空模拟试验推力测量装置研制

朱子环；蔡睿

2016, 36(6): 50-55. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.50

摘要 ( 245 )

PDF (3853KB) ( 895 )

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为了保证氢氧火箭发动机高空环境下推力测量的准确性，针对氢氧发动机高空模拟试验的特点，结合推力测量装置的原理和实际布局的需求，开展了低温及真空环境影响下的推力测量装置结构设计研究。解决了小弹阻力的弹簧片设计技术、校准力与发动机推力轴线一致的控制技术、校准传力机构由动到静真空舱密封的实现技术以及管路约束力对推力测量影响的控制技术等难点，成功研制了一套推力测量装置，应用于某型火箭发动机试验中取得了较好的效果。

嵌入式大气数据传感系统测压孔布局研究

姜杨；张磊；黎明

2016, 36(6): 56-60. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.56

摘要 ( 177 )

PDF (2996KB) ( 1138 )

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嵌人式大气数据传感系统是一种依靠嵌入在飞行器前端的压力传感器阵列来测量飞行器表面的压力分布，并由此压力分布通过求解非线性方程组间接获得飞行参数的先进飞行数据传感系统。针对嵌入式大气数据传感系统测压孔布局进行研究，通过三点法对各种布局的数据解算收敛性进行了分析，并在白噪声干扰下对各种布局下的解算精度进行了验证。

高压气体压力现场校准方法研究

王萍；咸宝金；杜光宇；黄其刚；焦鑫鑫

2016, 36(6): 61-65. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.61

摘要 ( 221 )

PDF (3020KB) ( 1244 )

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针对高压气体压力仪表现场校准的具体要求，提出高压气体压力现场校准方法。介绍了目前国内外高压气体压力现场校准领域内的研究现状及校准用标准器的技术要求，现场应具备的环境条件，校准项目，校准点的选取。本校准方法在被校准压力仪表的使用范围内校准，不需要拆卸压力仪表，大大便利了现场高压气体压力仪表的校准，对高压气体压力仪表现场校准测量不确定度进行评定及验证。

基于跟踪微分器的靶船航向PD控制方法研究

李双明；潘玉纯

2016, 36(6): 66-69. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.66

摘要 ( 237 )

PDF (2073KB) ( 1397 )

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为解决靶船航向PD控制下的超调现象以及海上传感器噪声干扰的问题，提出了基于跟踪微分器的靶船航向PD控制方法。风、海流和二阶波浪引起靶船的低频运动，动力航向系统仅控制这部分的运动。根据靶船的运动规律，建立了靶船的运动学数学模型，以及风和海流的干扰力矩模型；为能够有效测量航向的微分信号以及对信号中噪声的抑制，阐述了跟踪微分器的原理，设计了基于跟踪微分器的PD控制律，分别针对PD控制器和基于微分器的PD控制器进行仿真，在仿真过程中采用加入了高斯白噪声的航向信号，结果表明，该方法消除了单纯PD控制下的超调现象，提高了控制精度。

转台瞬时速率波动的抑制

王昱峰；张新磊；范小东；张功

2016, 36(6): 70-73. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.70

摘要 ( 248 )

PDF (355KB) ( 1211 )

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速率指标是评价速率转台和其它具有速率功能的惯导测试设备的重要指标之一。针对惯性技术测试设备速率指标的测试方法无法反映转台运行中瞬时速率的问题，分析了转台瞬时速率波动的原因，在转台速率环引人巴特沃斯低通滤波器，通过MATLAB仿真分析和转台速率运行曲线，进一步说明了此滤波器的有效性。

基于VPX总线的智能供配电系统设计

姜爽；张翔；潘江江；赵岩

2016, 36(6): 74-76. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.74

摘要 ( 208 )

PDF (2177KB) ( 1127 )

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介绍了VPX标准及技术特点，提出了基于VPX总线架构的供配电系统组成和功能，并对各板卡的供电、控制、指令等进行分析，形成技术方案。实现了各功能板卡间的优化配置，开展了相关的试验验证。试验结果表明，该系统稳定可靠，具有广泛的应用前景。

一种火工品自动测试仪的设计

孟翔宇；戴宜霖；徐超；吴永红；姜祝；张莉莉

2016, 36(6): 77-81. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.77

摘要 ( 269 )

PDF (391KB) ( 1627 )

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设计了一种航天领域使用的火工品自动测试仪，介绍了测试仪的主要功能、技术指标、测试原理和系统组成。测试仪能够实现火工品的阻值测试和绝缘测试，将实时测试的数值与相应的合格证数值进行对比，并判定是否合格，将最后的记录存入U盘。具备测试时间记录功能和故障报警功能。经过系统调试与测试，该测试仪能够长时间可靠稳定地运行，完全满足了用户的使用需求。

脉冲分流器的发展现状研究

崔绍颖；王书强；马志毅

2016, 36(6): 82-88. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.82

摘要 ( 375 )

PDF (1364KB) ( 1953 )

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脉冲电流的准确可靠测量在国防军工计量领域有着极其重要的科学意义与应用价值，脉冲分流器是脉冲电流测试中常用的信号转换装置。从脉冲分流器的原理出发，分析各国脉冲分流器研制的现状。围绕其结构开展研究，对脉冲分流器进行分类，总结出不同结构和材料分流器的测量范围、准确度等特性。研究结果为可为脉冲分流器的发展方向、今后提升脉冲分流器的测量准确度提供参考。

基于AVR控制器的步进电机开环定位控制技术研究

杨颖辉

2016, 36(6): 89-95. doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2016.36.6.89

摘要 ( 325 )

PDF (4145KB) ( 1473 )

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介绍了一种基于AVR单片机的步进电机控制系统，快速实现步进电机的加速-匀速-减速-定位的运行控制，在实现精确定位运行的情况下还可以实现运行时间的控制，详细分析了其实现原理，并对定位误差进行了实际测量，改变了传统的开环位置控制方法，提升了定位控制精度。

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