捷聯(lián)式光纖陀螺技術(shù)應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)形變測(cè)量的研究.pdf

1、該文針對(duì)工程結(jié)構(gòu)形變測(cè)量方法中存在的問(wèn)題,提出了一種基于捷聯(lián)式光纖陀螺慣性測(cè)量系統(tǒng)的切實(shí)可行的連續(xù)測(cè)量方法.該測(cè)量方法利用捷聯(lián)式光纖陀螺輸出的角速度和加速度信息,測(cè)出運(yùn)載體沿三個(gè)方向的加速度分量;再利用光纖陀螺輸出的角速率信號(hào),不斷更新測(cè)量體的姿態(tài)轉(zhuǎn)換矩陣,將加速度分量用轉(zhuǎn)換矩陣更換到地理坐標(biāo)系;最后經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)換后的加速度信號(hào)積分運(yùn)算分別可得到運(yùn)載體在三維空間中的位置.該方法只需預(yù)設(shè)測(cè)量軌道,基準(zhǔn)點(diǎn)容易確定(以起點(diǎn)為基準(zhǔn)),能多點(diǎn)連

2、續(xù)精確測(cè)量,且可以對(duì)被測(cè)工程進(jìn)行多次定期測(cè)量,基本滿(mǎn)足工程測(cè)量的各項(xiàng)要求,是一種具有推廣應(yīng)用前景的測(cè)量方法.該文從該方法的原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和分析探討等方面詳細(xì)闡述了用捷聯(lián)式光纖陀螺慣性系統(tǒng)測(cè)量三維物體形變的新方法,提出了適用于工程測(cè)量的解算姿態(tài)矩陣方法,總結(jié)了減小測(cè)量誤差的幾個(gè)方面,根據(jù)工程實(shí)際對(duì)測(cè)量系統(tǒng)要求提出了改進(jìn)意見(jiàn),對(duì)實(shí)際的工程測(cè)量應(yīng)用起到了積極的作用.該文所做的主要工作包括:(1)闡述了光纖陀螺以及捷聯(lián)式慣性系統(tǒng)的基本原理,系統(tǒng)

3、研究了捷聯(lián)式慣性系統(tǒng)中姿態(tài)矩陣求解的常用算法,并提出了用于三維形變測(cè)量的新方法;(2)搭建了進(jìn)行捷聯(lián)式光纖陀螺的工程形變測(cè)量的實(shí)驗(yàn)平臺(tái),設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計(jì)了光纖陀螺數(shù)據(jù)接收和信號(hào)處理的軟件系統(tǒng),并針對(duì)捷聯(lián)式光纖陀螺應(yīng)用于工程形變測(cè)量的準(zhǔn)確度、重復(fù)性和如何減小誤差等方面進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn);(3)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和對(duì)比,提出了利用小波變換所具有的時(shí)頻局部化優(yōu)點(diǎn)對(duì)光纖陀螺信號(hào)漂移進(jìn)行消噪處理,得到比較理想的濾波信號(hào),對(duì)實(shí)際的工程測(cè)量