基于加速度计的无陀螺捷联惯性制导系统设计

针对舰炮武器系统射击精度低的问题,研究了适宜在炮弹中应用的基于微加速度计的无陀螺捷联惯性制导系统.采用三种方法对载体的角速度进行解算并分析了各种方法的利弊,提供了载体运动参数解算模型,通过仿真计算验证无陀螺方案的可行性,为惯性制导炮弹的发展提供了参考.     

基于中点弦测模型的无砟轨道精调量迭代求解

为避免无砟轨道精调对外部几何参数测量的过度依赖,提出了一种基于轨道不平顺的精调量计算方法.该方法通过对轨道检查仪的惯性轨迹建立轨道不平顺的向量模型,构造了以恢复平顺性为目标的无砟轨道精调量的逐次超松弛迭代算法,并分析了算法的收敛性和收敛速度.提出的方法已在某高速铁路精调作业中规模试用,并通过动态检查验证了方法的有效性.研究表明:该方法具有收敛性,对轨道惯性轨迹进行有限次迭代即可获得满足平顺性要求的精调量;动态检查结果轨道质量指数为2.26,与绝对测量作业效果相当.      

高精度姿态测量技术静态检验方法

在观测时间和观测地点确定,姿态测量系统保持基准姿态情况下,可预先计算出某颗星体在系统视场中的运功轨迹和时间信息。以此为依据,调整设备基座,使星体的实际运动轨迹和计算轨迹重合,并且时间信息保持一致,建立系统的基准姿态。通过计算测姿系统输出信息和基准姿态间的偏差,提出并实现一种高精度姿态测量技术的静态检验方法。对姿态测量设...     

机载SAR运动补偿系统设计及算法研究

对机载合成孔径雷达（SAR）的运动误差进行了分析，给出了与误差补偿精度相适应的捷联惯性测量单元特性要求，分析了惯性导航系统；全球定位系统（INS／GPS）组合对飞机姿态的影响，设计了运动补偿系统，同时对相位梯度自聚焦算法进行了研究。     

高速铁路CRTSⅡ型轨道板轨道精调测量技术

结合中铁十五局京沪高速铁路CRTSⅡ型板式无砟轨道精调测量施工经验,从轨道几何形态描述、轨道几何形态参数测量原理和测量要点、精测数据内业分析处理等几个方面对轨道精调测量技术进行分析总结,认为在测量过程中要特别注意以下两点：全站仪设站的位置应靠近线路中线,并且与近处控制点的距离至少大于15m;变更基准轨确定方法。     

基于GPS载波相位信号确定运动体姿态的关键技术

应用GPS载波相位信号确定运动体姿态,针对二维两天线系统情况,设计了姿态测量系统的硬件结构及算法流程框图,文章介绍了GPS姿态测量的关键技术：GPS姿态观测方程、整周模糊度的解算、误差的消除。从系统设计角度证明了技术的可行性。     

基于高精基准的面对面垂直度评定与软件开发

面对面的垂直度误差评定,关键在于基准平面的拟合;国标规定了基准平面拟合应满足“最小条件”原则,基于此采用逐步缩小平面度计算值的办法,求取满足“最小条件”的基准平面,进而将垂直度问题转化为二维直线度问题,使垂直度评定结果达到高精度,经编程且以算例测试,验证其高精度性.     

复合圆曲线散索鞍设计位置的改进算法

基于对悬索桥主缆线形和主缆与索鞍的力学、几何关系的分析,提出了一种复合圆曲线散索鞍设计位置的改进算法.算法利用主缆和索鞍几何条件建立方程,仅需采用二分法求解一元非线性方程即可得到复合圆曲线散索鞍的位置.算法给出了二分法求解非线性方程的求解区间,计算过程无需任何初值均能保证求解收敛.算例表明,改进算法精确度较高.     

基于最小修正量法的振系物理参数识别方法

在分析振型矩阵关于质量和刚度矩阵加权正交性的基础上,利用振动频率和振型数据识别系统物理参数的最小修正量,借助Lagrange乘子法,求解约束条件下的质量与刚度矩阵误差加权范数为最小的优化问题,提出了以实测模态参数为基准的振系物理参数识别的计算方法,推导了完整和非完整2种试验模态参数情形下的物理参数识别计算表达式,给出了迭代算法,并对4自由度系统进行了模态试验及数值分析.分析结果表明:刚度矩阵和质量矩阵与真值非常接近,最大误差分别为0.086%和0.34%,因此,提出的方法具有很高的可靠性.     

预测量帮助铁路保持良好状况

列车速度和舒适度的需求对铁路路基和轨道质量提出了更高要求。路基和轨道质量需要通过初期施工及后期维护来实现。这包括了道砟铺设和坡度、枕木的定位，以及道砟捣固和夯实。无论是初期施工还是日常维护，许多工作都是建立在对轨道位置的精确测量和验证的基础上，所以高精度测量技术是十分关键的。     

测量噪声相关情况下的航迹融合和测量融合

研究了测量噪声相关情况下的航迹融合和测量融合问题,根据线性无偏最小方差估计理论,推导了噪声相关情况下的多传感器跟踪系统的航迹融合和测量融合算法.经Monte Carlo仿真表明,文中给出的考虑噪声相关的航迹融合和测量融合算法的跟踪精度均高于相应的不考虑噪声相关的传统算法,且附加的计算量很小.     

高速铁路缓和曲线行车动力性能对比分析

针对三次抛物线、半波正弦和一波正弦3种线型的铁路缓和曲线,以不同的列车运行速度变化规律建立了3种不同的分析工况,理论计算了车体横向加速度时变率。利用铁道车辆系统动力学数值仿真软件,建立了具有93个自由度的单节高速车模型,同时考虑轨道不平顺的影响,仿真计算了车体横向加速度时变率,对比分析了3种不同工况下缓和曲线上车体横向加速度时变率的变化情况。结果表明,在未考虑轨道不平顺时,列车以变化的速度运行,半波正弦更具优势,在车站两端加减速地段可以考虑采用半波正弦型缓和曲线,以提高旅客乘坐舒适度：轨道不平顺对高速行车的安全性和平稳性影响很大,应严格控制轨道平顺性。     

高速铁路桥上无缝线路力学计算模型对比

高速铁路桥梁、墩台及荷载均具有很强的空间力学特性,平面力学模型不能很好反映上述工况,有着较大的局限性。在吸收前人研究成果的基础上,建立了梁、轨纵向相互作用三维有限元空间力学计算模型,以秦沈客运专线32m多跨简支双线整孔箱形梁桥为例,对其进行了纵向力分析,并与传统平面力学模型进行了比较。对于伸缩附加力,平面模型与空间模型计算结果相差不大;对于挠曲附加力,平面模型与空间模型计算结果有较大的差别;当双线对称加载时,平面模型与空间模型制动附加力计算结果相差不大;在单线制动或双线对向制动时,平面模型的计算结果较多超过空间力学模型的计算结果,其计算结果是偏于保守的。对比分析表明空间力学模型更适宜于各种工况附加力的计算。     

钢轨断面全轮廓磨耗的激光视觉动态测量

钢轨磨耗直接影响铁路运行安全，为了替代目前手工测量方式，提高测量精度和效率，研究并设计了线激光钢轨断面全轮廓视觉测量系统来实现钢轨磨耗动态测量. 首先通过计算激光视觉测量模型完成激光测量单元的结构设计，然后采用平面标定法对测量头进行精确标定，获取激光平面与传感器成像平面之间的映射关系，将拍摄的钢轨轮廓光条图像还原为实际钢轨断面轮廓；利用钢轨同一截面两侧轮廓中轨头踏面轮廓相同的特征获取钢轨断面全轮廓数据，采用ICP精确配准将钢轨两侧测量轮廓合并，其中轨头踏面轮廓采用欧式聚类和距离分割方法提取；最后以双侧未磨损轨腰轮廓及其特征点为基准，将测量钢轨全轮廓与标准钢轨轮廓进行配准对比，获取钢轨磨耗值；将线激光钢轨磨耗测量单元装载于自行研制的轨道测量小车上进行现场测量试验. 研究结果表明:该测量系统标定精度可达4.922 × 10?3 mm，测量速度可达21.6 km/h，与钢轨磨耗尺测量值对比垂直磨耗、侧边磨耗平均偏差约为0.023 mm和0.093 mm，对同一对象多次重复测量最大偏差小于0.05 mm，该测量精度满足公务要求，提高了测量效率，便于铁路测量数字化管理.      

铁路板式轨道结构平面有限元分析

无碴轨道是一种新型的轨道结构型式,越来越多地应用于高速铁路。目前,无碴轨道结构计算理论还不完善,多采用叠合梁的方法。现采用平面有限元方法,把荷载和轨道结构看成一个系统,对板式无碴轨道在荷载作用下的竖向位移和内力进行了分析,并通过MATLAB编程实现,计算结果符合无碴轨道结构基本原理。     

Train Grade Resistance Calculation Modification Model Based on Measured Data

To make train movement simulation have good correlation with practical railway transportation, the comparison between calculation results based on train traction calculation method and measured data from the train running monitor and record device is investigated in this study. According to the differences between the numerical model and actual data, the key cause leading to the inaccuracy is identified, the impacts of track layout and train formation to the calculation errors of train grade resistance are revealed. A model is subsequently proposed, which can be used to correct the calculation errors based on measured data through theoretical deduction and experiments. Calculation results of the model and that of the earlier model are compared with the measured data respectively, and the results show that the former model matches the measured data better. The proposed model can describe train dynamics more accurately, and the average of the calculation errors decreases from 14% to 5%. Now, the new model has been successfully applied into energy-efficient freight train operation guidance system with diesel locomotive.     

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为了使列车运行仿真计算结果与实测的列车运行数据更接近,确保仿真系统能够切实有效地分析研究铁路运输生产实际,通过对比研究牵引计算方法计算结果与列车运行监控记录装置实测的数据之间的差异,识别出误差产生的主要原因,并分析了计算误差与坡道类型及列车编组之间的影响关系. 通过理论计算与实验测试,提出了基于测试结果对列车坡道阻力计算模型进行修正的方法与模型. 对修正计算模型和原始模型的计算结果与实测数据进行对比分析,结果表明,修正后的计算模型与实测数据更加吻合,平均计算误差从14％降低到5％. 目前,该模型已成功应用到内燃牵引货运列车节能优化操纵指导系统,取得了良好的实用效果.     

基于实测数据的列车坡道阻力修正模型研究

为了使列车运行仿真计算结果与实测的列车运行数据更接近,确保仿真系统能够切实有效地分析研究铁路运输生产实际,通过对比研究牵引计算方法计算结果与列车运行监控记录装置实测的数据之间的差异,识别出误差产生的主要原因,并分析了计算误差与坡道类型及列车编组之间的影响关系. 通过理论计算与实验测试,提出了基于测试结果对列车坡道阻力计算模型进行修正的方法与模型. 对修正计算模型和原始模型的计算结果与实测数据进行对比分析,结果表明,修正后的计算模型与实测数据更加吻合,平均计算误差从14％降低到5％. 目前,该模型已成功应用到内燃牵引货运列车节能优化操纵指导系统,取得了良好的实用效果.