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2018年 第38卷 第4期    刊出日期：2018-08-25

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论文

光电式电子水平仪设计与实现

王锴磊；刘莎；王春喜；高秋娟

2018, 38(4):  1-6.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.01

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介绍了一种光电式电子水平仪的设计方法，运用CCD传感器敏感硅油液面建立水平基准，通过计算机系统实现光电信号的采集、处理及显示。通过对光电式电子水平测量原理的分析，详细阐述了光电式电子水平仪的总体技术实现、硬件技术实现和软件技术实现，并完成了光电式电子水平仪的原理样机，进行了技术指标的测试，达到了预期效果，具备了工程应用的价值。


大型舱体螺纹孔位置精度测量方法分析

倪爱晶；郭庆；赵婕；于望竹；蔡子慧；杨纯

2018, 38(4):  7-11.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.02

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通过螺纹孔测量试验，获得了三坐标测量机测量的光孔与螺纹孔孔位偏差、激光跟踪仪和三坐标测量机测量的螺纹孔孔位偏差，分析了螺纹孔孔位偏差与其轴线相对端面垂直度的相关性，并获得了螺纹配合的间隙量。试验数据表明，激光跟踪仪和三坐标测量机测量的螺纹孔数据一致性较好，基于测量工装的螺纹孔位置测量数据与光孔测量数据最大偏差约0.2mm，螺纹孔垂直度误差是造成此偏差的一个因素，但螺纹配合的不确定性和容差性使此偏差对螺纹孔的使用影响较小。

飞行器野外长时间热待机状态方位姿态研究

刘凯；赵天承；张捷；周军；王春喜； 沙春哲

2018, 38(4):  12-17.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.03

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运用高精度光电自准直仪对飞行器在野外长时间热待机状态的方位姿态变化进行监测，采用基于经纬仪和标杆仪的基准边修正方法进行数据修正。飞行器的不同部位固定温度传感器，通过工业计算机采集和处理所有数据分析得出飞行器方位姿态温度变化之间的关系，为飞行器发射技术的发展提供了技术上的参考依据。

基于中波红外热成像的温度场测量技术研究

傅强；何锁纯；董斐；周阳；刘晗

2018, 38(4):  18-22.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.04

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随着红外探测技术的不断发展，基于中波红外热成像的测温技术得到了越来越广泛的应用。在研究中波红外成像系统测温原理的基础上，探讨了黑体辐射定标技术，以及环境辐射和定标数据处理方法对测温准确度的影响，提出了一系列的处理方法，实现了一套基于红外成像的温度场测量方案，并有效补偿了环境辐射对测量结果的影响，同时降低了定标数据拟合引起的误差，使测温准确度得到了很好保证。

激光吸收法辐射测温技术研究

王阔传；张俊祺；张奇

2018, 38(4):  23-27.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.05

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对辐射测温技术的发展进行了回顾，总结了辐射测温中遇到的主要问题，分析了激光吸收法辐射测温技术的发展现状，对激光吸收法辐射测温技术的理论模型进行了公式推导，对本单位建立的实验装置及其测温结果进行了介绍。

小型磁偏转质谱计性能实验研究

董猛；成永军；孙雯君；郭美如；李刚；李亚丽；韩晓东

2018, 38(4):  28-31.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.06

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自主研发了小型磁偏转质谱计，并对其质量范围、分辨本领、灵敏度和最小可检分压力四个主要性能指标进行了实验测试和比对。结果表明，该质谱计的质量范围为（1~143）amu，相对N₂的分辨本领为1400，灵敏度为4.2×10^-5 A/Pa，最小可检分压力为9.5×10^-7 Pa。该测试和比对结果为磁偏转质谱计进一步的优化设计和性能提高奠定了重要基础。


一种高压孔板气体大流量校准技术研究

王慧龙；孙凤举；张宇；王小三；焦鑫鑫

2018, 38(4):  32-35.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.07

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建立一种高压孔板气体大流量校准装置，解决了增压输送系统高压孔板流量系数计量难题。该装置可实现最高压力30MPa，最大质量流量18000kg/h（氮气）的气体流量检测，不确定度为0.5%（k=2）。

间接法测量微推力现状及关键问题分析

王大鹏；金星；周伟静；李南雷；王青；王健博

2018, 38(4):  36-42.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.08

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间接法是星载微推进器推力测量的重要方法之一。将基于间接法的测量结构分为吊摆型、弹性盘型、悬臂梁型三种基本动力学构型，总结了三种结构的国内外研究现状，对比分析了三种结构的测量原理及测量特性。指出了测量理论模型、高精度参数标定、高精度位移测量是测量中的关键问题，并对各关键问题中的技术难点提出了解决方法。指出建立动力学模型，确定动态推力测量方法，以及研究推进器尾喷流冲击力与实际推力之间的关系是下一步需要重点解决的问题。

基于模型参考模糊自适应的转台摩擦力矩补偿研究

姜云翔；王春喜；马玲；曹雪立；王茂；赵健

2018, 38(4):  43-48.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.09

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为克服某型伺服转台在摩擦力矩干扰下引起的低速“爬行”问题，设计了基于模型参考模糊自适应的摩擦补偿控制方法；并基于所建立的数学模型对该摩擦补偿方法进行了lyapunov稳定性证明，采用Matlab进行了仿真试验分析。仿真结果表明，该摩擦补偿方法能够有效抑制摩擦干扰的不利影响，提升了转台低速跟踪的平稳性，从而显著提高了转台的低速伺服精度。


基于相位差的转轴扭矩测量中的零位识别与处理

刘翔；黄文平；牛慧萍；蔡萍

2018, 38(4):  49-54.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.10

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提出了一种基于相位差原理的转轴扭矩测量中的零位识别与处理方法。采用两路反射式模拟输出激光光强传感器和对应的反射色带，形成两路标准的正弦信号，通过同步采样和幅度归一化处理，得到两路信号的瞬时相位差，并依此实现对转轴扭矩载荷的测试，克服了以往基于脉冲信号测量中无法在静态条件下进行零位校正的困难。对该系统实现的关键技术和参数进行了分析，通过模拟信号输入和标准扭转试验台验证了本文所提出的方法的应用效果。理论和实验结果表明，该方法不需要转轴转动，就可以准确识别其零位，从而大大降低了该技术在现场使用中的调校要求。

一种基于IK220板卡实时锁存的动态测角方法研究

王昱峰；张新磊；高扬；张功

2018, 38(4):  55-59.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.11

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介绍了转台动态测角的工作原理和IK220板卡的测量原理，提出了一种新的动态测角方法。在VC6.0软件的编译环境里，设计了转台动态测角的实时测试软件。实验结果表明，与传统的霍尔加磁钢的方式相比，基于IK220板卡的转台动态测角的实时测试软件，能够满足中低速转台的动态测角精度要求，使用方便、工作稳定可靠。

基于太阳模拟器法的钙钛矿太阳电池测量方法研究

杨爱军

2018, 38(4):  60-66.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.12

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阐述了基于太阳模拟器法的钙钛矿太阳电池测量方法，包括对太阳模拟器性能、光源辐照度、光谱失配、电池温度、有效面积、I-V扫描时间设定等影响因素的规范，解决了钙钛矿太阳电池测量样品面积小、电容效应高、热稳定性差以及缺少光谱响应匹配度较好的标准电池和有效温控手段缺失等测量问题；并对测量结果的不确定度进行了评定，为国产钙钛矿太阳电池的精确测量奠定基础。

基于北斗GEO卫星双频观测值连续监测电离层延迟

赵坤娟；杨旭海；杨海彦；闫温合；李伟超

2018, 38(4):  67-72.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.13

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利用北斗GEO卫星观测数据直接计算电离层延迟。由于GEO卫星具有固定穿刺点和静地的特性，使得观测站监测电离层变化时可不考虑空间变化，并可进行连续不间断监测。通过分析北斗GEO卫星三种频率码伪距和载波相位观测值不同组合，选取B1&B2双频计算电离层延迟为最优组合，采用相位平滑伪距的方法计算电离层延迟TEC，相较其他电离层模型，该方法的优点是不会引入模型误差，可得到连续的高精度的电离层延迟监测结果。

单向电永磁作动器结构优化与动态特性分析

许宝玉；李孝坤；郝晓茹；贾言言；王坤龙

2018, 38(4):  73-78.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.14

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针对电磁作动器的使用要求，设计出一种具有能耗低、吸力大及响应快等特点的新型单向电永磁作动器。结合有限元仿真软件，利用有限元法研究作动器的结构参数如铁芯齿形结构、平面结构、无永磁结构、铁芯的倾斜角度及衔铁位移（气隙厚度）等因素对作动器电磁吸力和响应速度的影响。结果表明，电磁吸力随着作动衔铁位移的增加而大幅度减小；倾角结构的铁芯设计能使作动器性能达到最佳，且铁芯的倾斜角度为50°时，电磁吸力有最大值3071N。

有/无铁芯轴向磁通风力发电机性能研究

朱军；宋丹丹；李少龙；韩巧丽；封海潮；许孝卓

2018, 38(4):  79-85.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.15

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针对有、无铁芯轴向磁通风力发电机哪种更适合在微风地区使用，对比分析了有铁芯和无铁芯发电机在不同转速时的效率、转矩特性及电能质量。通过对发电机基本参数的确定，建立有、无铁芯发电机3D有限元模型，对比有、无铁芯风力发电机的运行特性，并通过实验平台验证3D有限元计算结果。研究结果表明：发电机在额定运行状态下，磁钢用量相同时，有铁芯发电机效率比无铁芯发电机效率高4.2%,但有铁芯发电机存在齿槽转矩，发电机运行平稳性差；在磁钢用量及电枢绕组匝数相同时，无铁芯发电机效率比有铁芯发电机效率高0.3%且启动力矩更小；当磁通量相同时，无铁芯发电机效率比有铁芯发电机效率高5.7%，综上所述无铁芯发电机更适合在微风低速下运行。

气相色谱法定量分析氧气中气体杂质方法研究

单静；阴杰；王伟清；童伟；吴鹏

2018, 38(4):  86-89.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.16

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为寻找一种能够有效检测氧气中微量气体杂质的方法，采用配有氢火焰离子化检测器的气相色谱仪分析氧气中的微量气体杂质，研究了分析氧气中CO、CO₂及C₂H₂等气体杂质的操作参数，确定了氧气中微量气体杂质的分析方法，验证了该方法的可行性，该分析方法各组份分离效果良好，各种杂质组份定量精确度较高。

全二维气相色谱用于航天煤油组成的研究

任春波；沈兆欣；马晨菲；吴庆元

2018, 38(4):  90-94.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.17

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利用全二维气相色谱，结合飞行时间质谱和火焰离子化检测器，对航天煤油组成进行了定性和定量分析，根据试验结果分析了族组成、碳数分布与航天煤油性能之间的关系。研究结果表明：该航天煤油主要由异构烷烃、单环环烷烃、双环环烷烃组成，具有高燃烧值和良好的稳定性。研究结果可以为航天煤油组成的分析和优化提供依据。

推进先进航天计量保证体系的思考

雷垒；蒋小勇；宋国军

2018, 38(4):  95-97.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.18

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建立了“四体系一平台”航天计量保证体系，成为保障航天型号研制生产的重要技术基础。面临科技创新、军民融合等战略发展机遇，航天计量将发挥自身优势，为型号产品研制生产和国防科技工业发展助力护航。

装备研制阶段的计量保障方案研究

杨欢；袁乾臣；刘晓旭

2018, 38(4):  98-102.  doi:10.12060/j.issn.1000-7202.2018.04.19

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以某装备为对象，研究装备研制阶段计量保障方案的制定方法，阐述了计量保障方案的设计依据与原则，提出了具体的设计方案，该设计方案经某型号实际使用验证，证明设计合理可行，产品工作可靠，各项性能指标和质量特性均满足要求。