我院楊志強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)磁懸浮陀螺全站儀研發(fā)取得重要進(jìn)展

2023-03-14 16:27   地測(cè)學(xué)院

由于陀螺技術(shù)的軍事敏感性，相關(guān)國(guó)家在高精度陀螺技術(shù)方面對(duì)我國(guó)實(shí)施技術(shù)封鎖和產(chǎn)品禁運(yùn)。長(zhǎng)安大學(xué)—航天十六所慣性技術(shù)與智能測(cè)量工程研究中心經(jīng)過多年技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)了國(guó)內(nèi)首臺(tái)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的GAT高精度磁懸浮陀螺全站儀，填補(bǔ)了我國(guó)在這一領(lǐng)域的空白。該儀器基于磁懸浮支撐以及無(wú)接觸式光電力矩反饋技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)尋北，為受限空間提供高精度的方位基準(zhǔn)。近日，我院楊志強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)在該儀器的系統(tǒng)誤差建模與補(bǔ)償以及尋北數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)環(huán)境評(píng)測(cè)等領(lǐng)域取得了重要進(jìn)展。

依托GAT磁懸浮陀螺全站儀的連續(xù)模數(shù)信息轉(zhuǎn)換和模擬仿真技術(shù)，楊志強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)的博士生王逸文等首次系統(tǒng)性研究了磁懸浮陀螺力矩器轉(zhuǎn)子的周期誤差特征，提出了一種基于連續(xù)小波變換和奇異譜分析的磁懸浮陀螺轉(zhuǎn)子電流信號(hào)的自適應(yīng)周期誤差探測(cè)與分離模型（圖1），提高了儀器的尋北精度，進(jìn)一步揭示了陀螺轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)的物理機(jī)制。

圖1

為了解決磁懸浮陀螺全站儀在受到外部瞬時(shí)干擾力矩影響的環(huán)境下進(jìn)行定向測(cè)量時(shí)信號(hào)的糾偏問題，博士生王逸文等提出了一種聯(lián)合啟發(fā)式分割算法以及雙樣本Kolmogorov-Smirnov檢驗(yàn)的自動(dòng)檢測(cè)并剔除受“污染”的磁懸浮陀螺數(shù)據(jù)的模型（圖2），進(jìn)一步提升了儀器的魯棒性以及環(huán)境適應(yīng)能力，同時(shí)也為陀螺信號(hào)處理提供了一種新思路。

圖2

這兩項(xiàng)研究成果對(duì)磁懸浮陀螺基本理論的完善做出了重要貢獻(xiàn)。楊志強(qiáng)教授團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)潛心攻關(guān)，后續(xù)將針對(duì)磁懸浮陀螺的風(fēng)振擾動(dòng)與復(fù)雜環(huán)境應(yīng)用、磁懸浮陀螺溫度漂移的建模與補(bǔ)償?shù)葍?nèi)容展開研究。

（供圖供稿：王逸文）