研究了干扰对塔康系统的性能影响问题。首先,基于塔康系统在射频噪声压制干扰和饱和询问干扰下有效导航区域计算模型分析了单干扰器和多干扰器对信标台导航区域半径的影响; 其次, 研究了同频和异频包络干扰对测角精度的影响; 最后, 对分析结果进行了仿真验证。仿真分析表明, 多干扰相对于单干扰能更加有效地影响信标台的导航区域, 饱和询问式干扰比射频噪声压制干扰效果好, 同频和异频包络干扰均会导致精测区间出现错误, 实现40°的测角误差。

旋转激光测量系统基于光电扫描的计时方式, 利用以时间差测位置差的时空转换思想, 借助搭载有线型激光器的匀速转台作为旋转测尺进行测量, 系统测角精度与转台匀速性相关。为了研究系统的转速稳定性及它与测角精度的相关规律, 对系统测角误差、转速评价指标和瞬时转速算法展开研究。建立了角度测量模型, 分析了瞬时转速波动对测角误差的影响机理; 引入瞬时转速稳定度作为转速评价指标, 并针对低精度码盘提出了一种基于脉宽误差补偿的瞬时转速算法, 最后进行了实验验证。结果显示, 对比传统M/T法和补偿算法, 某气浮轴承发射站的瞬时转速波动测量值从±4.5 r/min降至±0.25 r/min, 瞬时转速稳定度降至±4″。补偿算法的瞬时转速测量精度优于传统算法, 测角精度与瞬时转速稳定度存在一致性规律, 可以使用瞬时转速稳定度对系统测角精度进行快速评价。

对于精密测角定位系统来说, 畸变的存在会直接 影响测量的几何精度, 因此需要对光学系统进行畸变标定以 便于后期的畸变校正。为了解决F-Theta光学镜头的畸变标定 问题, 建立了一种基于精密测角法的标定系统, 并详细论述了畸变标定过 程。通过实验测得了视场与绝对畸变量之间的关系。利用基于曲线拟合的最小 二乘逼近方法求解出了F-Theta光学镜头的焦距。最后对F-Theta光 学镜头的测角精度进行了分析。结果表明, 该镜头满足秒级测角精度的要求。

光学镜头畸变是影响靶场光学设备测试精度的一个重要因素, 特别是短焦大视场情况下尤为显著。目前采用的修正方法虽然能起到一定的效果,但是其修正后的残留误差依然较大, 不容忽视, 为了消除其影响, 提高设备测角精度, 提出了局部区域最小二乘法和分形插值曲面法, 并采用上述两种算法对光学镜头畸变校正进行研究。首先, 将整个视场(40°×30°)以网格的方式进行划分, 间隔1°, 利用平行光管精确测量网格点的畸变值。局部区域最小二乘法是将测量点周围N×N网格点的畸变值作为观测值, 组成系数矩阵, 求取修正函数的系数, 进而求出测量点位置的修正值; 分形插值曲面法是将视场内所有网格点数据进行插值, 获取测量点位置的修正值。算例结果表明: 两种算法分别以局部和全局的方式进行校正, 测角精度有明显提高, 修正后精度可达10″, 满足靶场试验的测试要求, 对提高终点坐标测量精度起到了积极的作用。

为了提高寄生式时栅行波信号的质量和传感器的测角精度, 研究了离散式测头安装误差对传感器测角精度的影响。介绍了寄生式时栅的结构组成和工作原理, 建立了三维仿真模型, 应用Ansoft Maxwell仿真软件对测头与转子不同间隙、测头的俯仰角和偏摆角大小变化对传感器测角精度的影响进行了仿真实验分析, 同时应用84对级的寄生式时栅搭建实验平台进行了实际实验验证。仿真和实验结果显示: 安装误差中的间隙、俯仰角、测头的偏摆角等因素变化对传感器测量精度均有影响。间隙变化对测量精度的影响具有规律, 可通过建模进行修正。实验所用的84对级的寄生式时栅最佳安装间隙大小为0.2 mm。俯仰角、偏摆角的变化对测量精度的影响规律变化较复杂, 故文中建立了相应的误差补偿模型。本文的研究结果可用于指导传感器的结构优化设计、测头的安装和误差精确补偿, 进而提高传感器的测角精度。

为了降低激光制导**系统成本并保证打击精度，设计了全捷联激光制导寻的器，并对影响打击精度的关键技术指标测角精度进行了研究。首先对影响测角精度的主要因素增益控制进行了分析，通过对四通道可变增益放大器进行增益标定和最小二乘拟合得到增益控制曲线，接着讨论了离散量控制下增益补偿的方法及误差，仿真计算得到不同配置模式下增益补偿前和补偿后的光斑重心计算误差。对全捷联激光制导寻的器进行激光照射测角试验，结果表明，增益补偿后能够消除系统误差约5.6 mrad，在中心线性视场范围内，测角精度达到2 mrad。该系统满足某机载轻型空地导弹对激光制导寻的器测角精度的要求，为精确末制导提供保障。