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2017年 第37卷 第6期    刊出日期：2017-12-25

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论文

大型结构高次曲面外形精密测量技术研究与应用

崔深山；万爽；张涛

2017, 37(6):  1-5.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.01

摘要 ( 129 )   PDF (19636KB) ( 271 )  

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为了完成对大型结构高次外形曲面高精度测量工作，采用激光扫描与视觉手持测量相结合的方式对结构曲面进行全轮廓点云数据提取。给出了数据融合方案，完成了测量系统搭建。将飞行器理论曲面作为基准面型与测量结果进行轮廓偏差比对，对测量结果进行分析表明该技术可用于大型结构高次曲面外形精密测量。

静压气浮轴系回转精度测量方法研究

姜云翔1；冯伟利；王春喜；黄世军；赵天承

2017, 37(6):  6-10.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.02

摘要 ( 136 )   PDF (19636KB) ( 88 )  

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在对静压气浮轴承工作原理和气浮轴系回转精度分析的基础上，提出了适合空间翻转运动静压气浮轴系回转精度的测量方法，设计了测量装置并开发了测量软件，进行了测量结果的不确定度分析，最后完成了具有空间翻转运动静压气浮轴系的回转精度测量。实验结果表明，静压气浮轴系回转精度测量方法简单可行，测量结果准确，稳定性好，能够满足空间翻转运动条件下的静压气浮轴系回转精度测量要求。

基于DSP的二维运动机构位置测量与控制技术

何锁纯；蔡雯琳；傅强；刘晗；董斐；周阳

2017, 37(6):  11-15.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.03

摘要 ( 128 )   PDF (19636KB) ( 56 )  

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电机位置测量是伺服控制的关键技术。在分析二维运动机构光栅尺输出信号的基础上，设计DSP对光栅尺信号进行接收和数据处理，并确定采样周期，在PID算法的基础上提出二维运动机构超声波电机的运动控制方案，从而实现了二维运动机构的高精度、高响应控制。

应用数字工业摄影测量实现天线反射体姿态恢复

张新盼

2017, 37(6):  16-21.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.04

摘要 ( 124 )   PDF (19636KB) ( 95 )  

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介绍了天线在安装现场实现无塔标校的一种方法。根据公共点坐标转换原理，采用数字工业摄影测量（简称摄影测量）技术，实现天线反射体（包括主反射面、副反射面、馈源）姿态的恢复。通过天线反射体姿态恢复后所测试Ka/S波段方向图和测试Ka/S波段原始方向图比对，可知天线电性能指标恢复满足要求。

基于激光跟踪仪的多立方镜姿态标定方法

刘流；侯茂盛；林雪竹；王强；李丽娟

2017, 37(6):  22-27.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.05

摘要 ( 205 )   PDF (19636KB) ( 76 )  

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提出了使用激光跟踪仪测量系统对立方镜姿态进行测量的方法。首先，根据反射原理及平面镜光学成像原理对立方镜法线进行测量，然后建立立方镜的角度坐标系，并标定多个立方镜坐标系间的转换矩阵。通过单个立方镜姿态测量及2 个立方镜间坐标系转换矩阵标定的实验，验证了方法的可行性。实验结果表明，
最大标定误差优于5″，满足测量精度的要求。

双相机工业摄影测量系统精度影响几何因素测评

马彤彤；轩亚兵；王伟峰；黄桂平

2017, 37(6):  28-34.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.06

摘要 ( 257 )   PDF (19636KB) ( 48 )  

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介绍了影响双相机系统精度的多种几何因素并进行实验测试，进一步对双相机工业摄影系统的精度进行优化；采用高精度单相机系统的测量值作为精度评定的参考值，改变双相机测量系统不同的几何结构，如摄影距离，摄影基线，以及基线偏离检定场中轴线位置等。并对单、双相机系统测量的数据结果进行比对测试。实验结果表明基线长度与摄影距离的改变对点位精度影响最大，前后对比最大值可达0.3mm，改变摄影光轴与基线的夹角对精度影响较小,仅0.04mm。

箭体壳段结构数字散斑相关测量方法研究

王群；李雄魁；路志峰；黎汉华；周江帆

2017, 37(6):  35-37.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.07

摘要 ( 156 )   PDF (19636KB) ( 155 )  

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针对复杂大型箭体壳段结构静力试验采用电测法获取相关试验数据存在的测点有限以及空间局限性等问题，提出了基于数字散斑相关的光学测量方法，可以有效的获取全场应变，从而指导和修正壳段结构的设计。

基于导航信号模拟器的采集回放测试方法研究

王田；杨文彬；刘英乾；夏天

2017, 37(6):  38-42.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.08

摘要 ( 133 )   PDF (19636KB) ( 133 )  

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随着卫星导航产业的迅猛发展，导航终端测试技术越来越得到重视。传统的室内模拟测试和实际信号测试各有优缺点，因而产生了采集回放测试，通过采集存储实际卫星导航信号，并在实验室环境下进行回放，能够有效完成卫星导航终端的实际使用性能测试。基于导航信号模拟器，对采集回放系统做了介绍。选用国产多模接收机为参考标准接收机，以静态场景为例，从终端测试结果角度，分析了终端采集回放定位精度，对基于导航信号模拟器的采集回放测试方法进行了研究。

基于PC104的某型相机操纵器检测系统

赵育良；赵宏强；王淑娟

2017, 37(6):  43-47. 

摘要 ( 113 )   PDF (19636KB) ( 151 )  

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针对新型航空相机操纵器的特点，提出基于PC104单板机的综合检测系统，介绍了检测系统的总体设计，描述了ARINC429、ARINC407及串口差分信号接口数据的模拟设计。通过模拟航空相机及机载总线数据的收发，实现对操纵系统机载总线数据接口状态的实时检测，并可利用串口实现系统状态信息收集，监控诊断操纵器状态。经实验证明，该检测设备仿真的总线数据准确，按维护规程要求实现对操纵器性能的全面检测，满足设计要求。

热电偶温度传感器响应时间测试及分析

刘浩；赵化业；王文革；黄赜；张奇

2017, 37(6):  48-52.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.10

摘要 ( 269 )   PDF (19636KB) ( 122 )  

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在国防及航天领域，研究热电偶温度传感器的动态响应特性，对动态过程的测量准确度和控制系统的实时性具有十分重要的工程价值和现实意义。使用热电偶温度传感器响应时间测试系统，对7只不同结构的热电偶温度传感器进行试验，根据对比分析时间常数及响应时间的测试结果，为动态温度信号测量过程中热电偶温度传感器的选型及使用提供参考。

基于多特征融合分析的羽流烟雾区域识别

孙美；魏志刚；王长健；朱传帅；刘科祥；赵露

2017, 37(6):  53-57.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.11

摘要 ( 125 )   PDF (19636KB) ( 39 )  

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针对固体火箭发动机飞行试验中喷管排出的羽流烟雾光学信号的准确测量，应用数字图像处理技术提取羽流烟雾的静态和动态特征进行羽烟识别。为了滤除外场复杂环境对烟雾测量的干扰，设计了具有等间距的黑白条纹背景板。在黑条纹区域采用自适应的灰度阈值提取烟雾特征，在白条纹区域根据RGB和HSV颜色空间综合的方法提取烟雾特征，结合帧间差分法提取视频序列中烟雾区域的扩散边界。基于烟雾静态和动态特征综合的算法编写了烟雾处理软件，通过处理大量烟雾视频数据进行验证试验，证明羽流烟雾的识别能够有效提高光学信号测量的准确度。

外弹道组网测试引导控制系统设计

王祖良；樊凌雁；黄世奇；张婷；王荔斌

2017, 37(6):  58-62.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.12

摘要 ( 116 )   PDF (19636KB) ( 53 )  

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对网络化测试技术进行了研究，设计了基于外弹道组网测试的引导控制系统，将雷达、光电设备和遥测设备所测量的目标数据坐标转换后进行弹道优选，并将优选弹道数据向所有测试设备实时广播，当测试设备目标跟踪丢失时，将接收到的广播数据作适当弹道外推后用于指引本设备快速捕获目标，提出了最小二乘+莱特准则的弹道优选算法。实验结果表明，与传统测试相比，利用本文设计的引导控制系统组网测试设备跟踪率得到显著提升，尤其光电设备跟踪率从75%提高到96%左右。

利用Langmuir探针诊断激波管高温高密度等离子体

葛萌；孙刚；张莉莉；谢阳

2017, 37(6):  63-66.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.13

摘要 ( 152 )   PDF (19636KB) ( 44 )  

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利用Langmuir探针诊断等离子体参数的基本原理，对由激波管产生的高温等离子体进行了密度诊断，实时得到了较为完整的等离子体伏安特性曲线，并通过数据处理得到等离子体电子温度、电子密度参数等。比较了激波马赫数9Ms～24Ms范围内，Langmuir探针与离子探针收集法电子密度测量结果，二者的差异较小，且具有相同的变化趋势，因此验证了采用本实验装置诊断等离子体的可靠性和正确性，为高温高密度等离子体的研究提供一种有效的诊断手段。

振动试验极限控制应用实例

赵婷；项家骏；穆晓念；裴兆波；李翀

2017, 37(6):  67-69.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.14

摘要 ( 138 )   PDF (19636KB) ( 54 )  

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介绍了某产品振动应力筛选试验，通过对产品采用极限控制，并组合配以虚拟参考点（2点控制）以及响应点（2点控制）的方式，保证产品在试验过程中不会受到过强的力学应力，避免产品内部敏感元件的损坏。这种振动试验与常见的振动试验有很多不同点，从某产品振动试验实践，阐述此类试验有关技术问题。

UPS校准方法研究

王兵；印朝辉；张鹏程；李元芳

2017, 37(6):  70-74.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.15

摘要 ( 200 )   PDF (19636KB) ( 97 )  

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UPS作为一种确保供电系统稳定运行的电源设备，目前已广泛应用于国防军工领域,在型号地面测试中具有不可替代的作用。通过对UPS的工作原理与分类进行讨论，提出了UPS的主要校准项目及校准方法。目前该方法已成为中国运载火箭技术研究院院级标准，直接服务于型号任务的计量保障工作。同时，民用领域也可参照此方法进行UPS校准，具有较高的推广应用价值。

基于PI控制的直流电机调速控制系统的研制

黄健

2017, 37(6):  75-78.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.16

摘要 ( 135 )   PDF (19636KB) ( 151 )  

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为解决直流电机速度控制问题，采用增量式PI控制方法，设计了无刷直流电机速度控制器。对模拟调节器进行了离散化处理，每隔10ms用编码器测速一次，并进行适当的软件滤波，用计算出速度差作为控制量，用离散的差分方程代替连续的微分方程，用软件实现了PI控制算法。搭建了基于STM32的实验平台，给出了P和I参数整定方法，并通过大量实验得到了合适的P和I的系数，验证了该增量式PI控制方法的正确性。研究结果表明：该PI控制算法能够实现对速度的恒定控制，响应速度快、抗干扰能力强。为PID控制提供了实验的方法和步骤。

一种基于倍福控制器的点火控制系统设计

孟翔宇；蔡惠华；徐超；吴永红；姜祝

2017, 37(6):  79-83.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.17

摘要 ( 125 )   PDF (19636KB) ( 140 )  

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设计了一种基于倍福控制器的点火控制系统，介绍了点火控制系统的主要功能，根据功能要求确定了总体设计方案以及系统的主要组成部分。对点火电路及其基本原理进行了分析与介绍，对系统各组成部分进行了详细的介绍。点火控制系统为控制系统和测量系统前端设备，并为摄像系统提供触发信号，为点火装置提供点火信号。

气体中氧含量测试影响因素研究

单静；吴鹏；刘林；阴杰；王杰

2017, 37(6):  84-87.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2017.06.18

摘要 ( 164 )   PDF (19636KB) ( 99 )  

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详细介绍了5200氧分析仪的工作原理，提出了同种气体样品在不同的测试环境下，氧含量测定值存在一定偏差的问题，通过分析和研究得出其主要影响因素为环境温度。因此，设计了一套气体管路恒温装置，实现了对样品气体出口温度的准确控制，有效消除了环境温度对测试造成的误差。