船载光测设备的振动测量及其视轴抖动误差分析

发布时间：2023-04-04 01:46

　　高精度船载光测设备在其工作过程中,由于船体不可避免的会受到来自海浪冲击、发动机主轴旋转等带来的振动影响,对不同航速、不同安装位置的振动变化规律也不同,导致船载光测设备视轴指向精度的下降,变化规律很复杂,对其理论分析很难。要想在光测设备的设计阶段就能精确评价不同的载荷激励对视轴指向的影响,对其进行有针对性的优化和减振,最大程度的避免因振动带来的视轴指向精度下降,对其振动规律精确测量,分析不同性质振动的变化规律,对高精度船载光测设备研制及其在海上测量、天文探测等领域有着十分重要的意义。测量了船上不同航速不同位置的振动情况,分析和总结了振动的性质和变化规律。对船载光测设备进行了模态分析,根据实测振动数据有针对性的对设备结构进行了优化设计,使设备的固有频率避开了甲板上较强的窄带随机振动频率。对整机结构进行随机振动分析,以计算优化前后的设备不同位置的动态响应,从而验证优化的有效性。提出了一种基于迭代细分算法的船摇坐标解算模型,使不同转换顺序的坐标解算值收敛至真实值,减小了姿态解算过程中的视轴指向差异,提高了视轴指向模型的指向精度。采用四元数方法建立精确的视轴指向误差模型,分析了窄带加宽带振动激励...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景及意义
    1.2 船载设备振动影响及抑制技术
    1.3 视轴指向误差的国内外现状与相关分析方法
    1.4 振动测量及视轴指向误差分析的必要性
    1.5 本文的主要工作
第2章 船体振动的测量与分析
    2.1 线振动的测量传感器及相关准备工作
        2.1.1 数据采集系统
        2.1.2 测试过程中的重要注意事项
    2.2 船体甲板振动的海上测试试验
        2.2.1 A基座线振动测量结果
        2.2.2 B基座线振动测量结果
        2.2.3 C基座线振动测量结果
        2.2.4 3个基座的角振动测量结果
    2.3 功率谱密度分析
    2.4 船上振动测试分析总结
    2.5 本章小结
第3章 低频角振动的视轴指向模型优化与验证
    3.1 船摇运动的视轴指向模型优化
        3.1.1 视轴指向模型的建立
        3.1.2 仿真对比与误差分析
        3.1.3 基于细分迭代算法的坐标解算模型
        3.1.4 迭代最优改进模型
    3.2 船摇运动的视轴指向验证试验
    3.3 本章小结
第4章 结构动力学优化与视轴抖动分析
    4.1 船载光测设备的结构动力学分析
        4.1.1 模态分析及结构优化
        4.1.2 随机振动分析
    4.2 对典型光学系统的光线传输计算
        4.2.1 四元数光线传输计算方法
        4.2.2 成像光学系统的视轴抖动计算实例
    4.3 船载光测设备的视轴抖动误差分析
    4.4 本章小结
第5章 全文总结及展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢
作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果



本文编号：3781547