如何提高雷达定位的精度
艾晓彬
（公安海警高等专科学校船艇指挥系，浙江宁波 315801）摘要：该篇论文根据雷达定位原理，充分分析影响雷达定位的各要素及其产生的误差
的基础上，提出了如何提高雷达定位精度的措施。
关键词：雷达定位；定位精度；雷达波
1引言：
我国海洋面积广阔、岛屿众多，海底地形地貌复杂多样,沿海近岸多海滩、礁石和沉船等危险海域。随着我国经济的迅猛发展，海上交通越来越繁忙，海上各种突发事故和各种犯罪行为也随之增多。这使得我海警部队执勤任务日益繁重，需要随时随地做好出海准备。因此，安全导航是圆满完成执勤任务重要保障。
雷达是一种自主式导航设备，雷达除了用于避碰、狭水道及进出港和向其它仪器提供海面物标信息，可以导航定位。雷达定位有作用距离远，提供的数据精度高、显示直观，且不受夜色、云、雨、雾等环境能见度复杂的气象条件限制的优点，利用雷达定位是沿岸航行中一种比较常用方法。目前，我国海警部队都已经装备了导航雷达，这对于保障海警船艇航行的安全发挥着重要作用。但由于雷达显示图像不同于海图上的形状，显示不仅有真实的回波，还有假回波和干扰回波，且给出的一些数据有一定的误差等缺点，如何利用雷达进行准确定位，提高雷达定位精度是保证航行安全的重要手段。
2雷达定位原理及回波影象的识别
2. 1雷达定位原理
雷达定位主要是通过雷达测方位、测距离来实现的，是通过雷达给予的物标方位和距离数据通过作图反映到海图上，就能得到当前的船位点。
2. 1. 1雷达测距的原理
雷达工作时，发射机经天线向空中发射一串重复周期一定的超高频发射脉冲信号的
电磁波，其传播性能与光波比较接近。如果在电磁波传播的途径上有目标存在，那么雷达就可以接收到由目标反射回来的超高频发射脉冲回波信号。电磁波测定目标的距离，是依据电磁波在传播中所遵循的规律达到的，即：电磁波在均匀介质中是直线传播的；电磁波在传播中遇到目标（障碍物）会发生反射；电磁波在均匀介质中是匀速传播的。由于电磁波传播的速度C=3×108米/秒或C=300米/微秒，所以，只要准确测出电磁波往返的时间△t，则可用下式求得物标的距离：
D=△t·C/2 或 D（米）=150×△t （微秒）
在实际使用中，雷达是根据物标在扫描线上的回波到荧光屏中心的长度来测定到物标的距离，当发射的脉冲波被物标反射回来为天线所接受的同时，使正在扫描中的光点产生较强的辉光，因而在扫描线上的某一相应位置便形成了物标的回波。只要知道回波影象离荧光屏中心的距离，根据扫描线的总长度代表的时间，即可通过距标圈测出物标的距离来。
2. 1. 2雷达测方位的原理
由于雷达发射的电磁波在空间（近似乎均匀介质）是直线传播的；电磁波在传播过程中遇到目标会发生反射；雷达天线具有良好的方向性，且能定向的发射和接收电磁波信号。如果天线旋转，依次向四周发射与接受，当在某个方向收到物标回波时，只需记住此时的天线方向就可知道物标的方向。在实际使用中，是通过天线联动装置使扫描线与天线保持方向同步，这样荧光屏上回波影象出现的方向即为物标的方位，可通过荧光屏周围的方位来读取。
2. 2.雷达影象的识别
雷达定位是通过观测雷达显示器上物标的回波的影象进行的。雷达影象只是周围物标的平面图象，而且与物标的真实形状相比，尚有一定程度的失真。为了正确地进行雷达定位，除掌握雷达的各项基本特性外，还必须了解在正常情况下雷达影象的失真特点。识别雷达影象时应考虑以下几点：
2.2.1展宽
由于雷达波束有一定的宽度，当水平波束的一侧边沿与物标接触时，便有回波产生并在轴线OA，即扫描线方向开始显示出来。随着天线的转动，回波亦随之展宽。当波束的另一侧边沿与物标脱离时，回波在新的波束轴线方向OB终止。而在荧光屏上，原来的
物标变成了弧形展宽的回波影象。
2. 2. 2伸长
因为雷达脉冲有一定的宽度，当脉冲的前沿与物标相接触时，在荧光屏上便开始产生回波，随着光点沿半径方向外侧扫描，回波亦可随之而向外延伸。每发射一次脉冲雷达波就传播了t或距离S,但在荧光屏上显示的是单程距离，所以回波影象伸长了S/2的长度。此外，还要加一倍光点直径d所对应的长度，向内侧和外侧各伸长d/2。
2. 2. 3回波的综合变形与粘连
由于物标显影同时存在展宽和伸长的现象，对于任意物标，尤其是很小的物标，如浮标，将显示一个显然比相当于按比例尺缩小的实体大得多的回波影象。一般地说，在远距离上，回波横向展宽比较突出，在近距离上，回波纵向伸长比较突出，特别说小物标，更为明显，所以仅仅根据船艇回波形状来推断船艇的首向是不正确的。如果在同一方向上有两个孤立小物标，其间距小于S/2加上光点直径相当的距离，其显影就会粘连在一起，分不出是两个物标，如果有两个孤立小物标，它们到天线的距离相等，天线到它们相邻边缘的夹角小于一个水平波束角加上光点直径所对应的角度，它们的显影也会粘在一起，分不出是两个物标。
2. 2 .4遮挡及部分呈现
雷达波束的发射，与光束的照射相似，在前进方向上遇有高大物标阻挡时，在其远方的物标就会被遮蔽。如果近处物标比远处物标低，则远处物标仍可能有部分显示。而其间的谷地将呈现为无回波的阴影区。另外，位于雷达视距以外、雷达物标能见距以内的物标，其低矮部分被曲面遮挡，不能显影；只有较高的山峰才能在荧光屏上部分呈现。由于存在物标遮挡现象，连绵的山岭和连续的海岸，可能显示为孤立的岛屿状回波，而航门水道却可能被遮蔽而不能显影。此外，船艇在航行中，物标的相对位置不断变化，回波的影象也可能会因遮蔽等原因而随之发生变化。
3雷达定位
3. 1利用雷达测得的物标方位和距离定位称为雷达定位。由于雷达测得的距离比测得的方位精度高。因此雷达定位最常用的方法是距离定位，其次是距离方位定位，而方位定位一般不采用。距离定位有：两标距离定位、三标距离定位、单标距离方位定位。
3. 1. 1雷达距离定位
在显示器荧光屏上，用活动距标同时观测两个或两个以上影象的雷达距离，然后在
海图上，以观测影象所代表的物标为圆心，以测得的雷达距离为半径，画圆弧船位线。船位线的交点即为观测时的船位。
若只有一个点状物标和一段平直的海岸线，可利用这个点状物标和一段平直的海岸线进行雷达距离定位。在海图作业时，应先自点状物标绘画圆弧位置线，然后在该圆弧上找出一点，使自该点以所测的海岸距离为半径画圆弧，与海岸线相切，该点就是船位。
若没有可供观测的点状物标，可利用几段平直海岸的距离定位。应测量船至海岸线的最近距离，然后在透明纸上以同一圆心在各自大致的方位上画出个测量距离的圆弧，将透明纸移至海图上（使圆心靠近推算船位）并转动，找出使两圆弧同时切于两岸的位置，这时圆心就是船位。
3.1.2 单物标雷达方位距离定位
在雷达荧光屏上若只有一个点状物标的回波影象可供观测，可以同时观测该点状物标的雷达方位和距离后，按照陆标方位的方法，在海图上画出该物标的逆方位线，并在其上从物标量取雷达距离，即可得出观测时的雷达船位。
4影响雷达定位的误差误差可以分为必然误差、偶然误差和粗差。
4.1 必然误差：
4.1.1回波影象失真而产生的误差
观测点回波中心的方位，基本不受回波展宽的影响。但如果测定岬角的突出端或片状物标的一侧，由于波束有一定的宽度，测物标一侧的方位时将产生1/2水平波束宽度的误差（如图1）oa和ob为物标边缘的真实方位线，oa′和 ob′为从荧光屏影象上观测的方位线，较真实方位线各自向海的方向偏移1/2水平波束宽度角。
4.1. 2倾斜误差
当船倾斜时，雷达天线旋转平面与水平面不一致，测定方位时将产生倾斜误差。在
图3中，设ADBC为船在正平状态时天线旋转平面，A D′BC′为船舶倾斜角θ时的天线旋转平面。两旋转平面的交角也为θ。设天线由OA方向转至OE方向，当船舶倾斜时，天线的水平方向为OF（即OE在水平方向上的投影），产生了∠FOE的方位误差。这项误差在舷角为45°、135°、225°和315°的方向上最大，而在船首尾与正横方向上为0。
4.1.3天线同步误差
天线发射脉冲波束的主轴方向和荧光屏上扫描线方向不一致，则产生相当于该差角的方位误差。出航前应对方向是否精确同步进行认真检查。检查的方法是同时测定某远距离物标的雷达方位和罗经方位，用比较法求得雷达方位的误差予以修正。如果同步误差很大，则应按照雷达使用说明书进行调整。
4.1.4辉点大小产生的误差
辉点过大或增益过大都能使物标影象轮廓变大，因而使测量距离产生误差。在有效半径为6英尺（15.24厘米）的荧光屏上,假设辉点的直径0.9毫米,则它在各距离范围所占距离如表
4 .2 偶然误差：
4 .2. 1调整误差
如果增益、辉度、调谐未调好也会产生观测误差。增益过大、过亮会使回波轮廓扩大，过小、过暗会使回波边缘不清不完整，这都会影响观测距离的精度。
4.2.2视差
雷达测方位的误差，包括方位标尺对准的误差及读取方位的误差。测定方位用的方位标尺和荧光屏之间稍有距离，测定方位时眼睛应垂直观测，否则将产生视差。
使用回定距标时，物标到距标圈的距离是估计的，其距离误差约为相邻圈距的1/10；用活动距标时，视差包括活动距标与显影物标近边相切的误差及读取距离的误差。相切的误差在荧光屏上约为一个光点直径。
4．3粗差
4. 3.1 中心误差
如果扫描中心没有正确调整到荧光屏的方位线中心，扫描中心和方位圈中心不一致时，测定方位将产生中心误差。观测方位是由方位线中心看回波的方向，而实际是由扫描中心看回波的方向。（如图2）
4 .3. 2物标测量点的错误
测量点的判断错误，即测定的回波近边与作图时的物标近边不一致，可能成为雷达测距的主要误差。测量点误差通常由以下原因产生：海岸线在雷达视距以外，误将内陆较高部分的回波当成海岸回波；潮汐的影响；低平海岸线近边回波太弱，不能显示。
5提高定位精度的措施
5. 1由于必然误差是雷达系统本身存在的，是不可能消除的。那么对待这一类误差我们只能通过掌握它的定性规律才能间接地减小误差。如：可以测出雷达的波瓣角等。
5 . 2对于偶然误差和粗差这两类可以避免的误差,可以通过加强人员的训练,提高人员精
确使用仪器的本领,使误差降低.
5. 3进行雷达距离定位，应选择图像稳定清晰的、位置能与海图精确对应的物标回波，如孤立的小岛、明礁及杆状物标，或陡峭的海岸、突出的海岬等显著的物标；避免选用回波测量点难以确定的低平海滩和内陆物标（包括灯塔、山峰）。以活动距标切于影象的内沿。测海岸、岬角时，应选择其较陡的部分，以免因岸线失真而引起测距不准。
5. 4使用三个物标进行雷达距离定位时，如果出现较大的误差三角形，很可能是物标识别的错误引起的，这时应另行选择物标，重新观测。
5. 5 选择物标时尚应注意使圆弧位置线有适当的交角，两标距离定位时，交角应大于30°而小于150°，最好接近90°；三标距离定位时，交角越接近于120°越好。
如图4， A、C两物标的位置线的夹角接近90°,当位置线存在误差时,选用A、C进行距离定位,则船位分布范围在abcd中,如果选择A、B两标定位,则船位范围分布在aˊbˊcˊd′中,由图可知,船位线接近90°时,可以提高定位的准确性。
图4
5. 6雷达距离定位的观测顺序同陆标距离定位一样，应先测正横方向的物标，后测船首尾方向的物标。
5. 7测定雷达方位时，应注意水平波束宽度所造成的物标影象的失真。对于孤立的点状物标，应测其中心。测其边缘时，应进行半个水平波束宽度的修正。
5. 8对于回波影象面积较大的物标，测定方位将会存在很大的误差，因为在海图上绘画逆方位线是困难的,所以一般不测回波影象面积大的物标。
5. 9当雷达与电罗经同步时，在荧光屏上用雷达方位圈可测得物标的电罗经方位，需要加上电罗经差才能得到物标的真方位。若船上不设电罗经，用雷达方位圈测得物标的舷角，按下式求得物标的真方位：
真方位TB = 磁罗经航向CC + 磁罗经差△C + 雷达舷角RQ
6结束语
本篇论文通过研究如何提高雷达定位的精度，对雷达定位误差进行了比较系统的分析，对其不同的误差提出了消除方法，最后比较完整的总结了提高其精度的措施。雷达仍然是现代航海十分重要的航海仪器，在我们海警部队的海上航行中得到了广泛的运用和发展，如它的导航、定位和避碰的功能对海上航行有着重要的意义。航海人员必须熟练掌握雷达精确定位的技巧，充分发挥雷达在航行保障中的重要作用，出色地完成航海保障任务，确保航行安全。
86166500
参考文献
[1]范庆石航海技术农业出版社 1987
[2]叶军航海学公安海警高等专科学校 2004
[3]刘文勇航海仪器大连海运学院出版社 1993
[4]王武树观察与通信大连海事大学出版社 2003
分析了伺服系统定位误差形成的原因，提出了伺服系统采用分段线性减速并以开环方式精确定位的方法，给出了相应的程序流程图，对提高数控机床伺服系统的定位精度具有实用参考价值。 数控机床的定位精度直接影响到机床的加工精度。传统上以步进电动机作驱动机构的机床，由于步进电动机的固有特性，使得机床的重复定位精度可以达到一个脉冲当量。但是，步进电动机的脉冲当量不可能很小，因而定位精度不高。伺服系统的脉冲当量可以比步进电动机系统小得多，但是，伺服系统的定位精度很难达到一个脉冲当量。由于CPU性能已有极大提高，故采用软件可以有效地提高定位精度。我们分析了常规控制算法导致伺服系统定位精度误差较大的原因，提出了分段线性减速并以开环方式精确定位的方法，实践中取得了很好的效果。 一、伺服系统定位误差形成原因与克服办法 通常情况下，伺服系统控制过程为：升速、恒速、减速和低速趋近定位点，整个过程都是位置闭环控制。减速和低速趋近定位点这两个过程，对伺服系统的定位精度有很重要的影响。 减速控制具体实现方法很多，常用的有指数规律加减速算法、直线规律加减速算法。指数规律加减速算法有较强的跟踪能力，但当速度较大时平稳性较差，一般适用在跟踪响应要求较高的切削加工中。直线规律加减速算法平稳性较好，适用在速度变化范围较大的快速定位方式中。 选择减速规律时，不仅要考虑平稳性，更重要的是考虑到停止时的定位精度。从理论上讲，只要减速点选得正确，指数规律和线性规律的减速都可以精确定位，但难点是减速点的确定。通常减速点的确定方法有： （1）如果在起动和停止时采用相同的加减速规律，则可以根据升速过程的有关参数和对称性来确定减速点。 （2）根据进给速度、减速时间和减速的加速度等有关参数来计算减速点，在当今高速CPU 十分普及的条件下，这对于CNC的伺服系统来说很容易实现，且比方法（1）灵活。 伺服控制时，由软件在每个采样周期判断：若剩余总进给量大于减速点所对应的剩余进给量，则该瞬时进给速度不变（等于给定值），否则，按一定规律减速。 理论上讲，剩余总进给量正好等于减速点所对应的剩余进给量时减速，并按预期的减速规律减速运行到定位点停止。但实际上，伺服系统正常运转时每个采样周期反馈的脉冲数是几个、十几个、几十个甚至更多，因而实际减速点并不与理论减速点重合。如图1所示，其最大误差等于减速前一个采样周期的脉冲数。若实际减速点提前，则按预期规律减速的速度降到很低时还未到达定位点，可能需要很长时间才能到达定位点。若实际减速点滞后于理论减速点，则到达定位点时速度还较高，影响定位精度和平稳性。为此，我们提出了分段线性减速方法。在低速趋近定位点的过程中，设速度为V0（mm/s），伺服系统的脉冲当量为δ（μm），采样周期为τ（ms），则每个采样周期应反馈的脉冲数为：N0=V0τ/δ。由于实际反馈的脉冲数是个整数，可能有一个脉冲的误差，即此时速度检测误差最大值为l/N0=δ/(V0τ)。采样周期越小、速度越低，则速度检测误差越大。为了满足定位精度是一个脉冲的要求，应使V0很小，使得N0≤1，此时速度检测误差达到100％甚至更高。如果此时仍然实行位置闭
机床行业常见位置精度检验标准介绍 一、日本JIS B6336-1980《数控机床试验方法通则》 1、定位精度 定位精度是在一个方向，由基准位置起顺次定位，各位置上实际移动距离（或回转角度）与规定移动距离（或回转角度）之差。误差以各位置中的最大差值表示，在移动的全长上进行测量。回转运动在全部回转范围内，每30°或在12个位置上进行测量。取同方向一次测量，求实际移动距离与规定之差。 2、重复度 在任意一点向相同方向重复定位7次，测量停止位置。误差以读数最大差值的1/2加（±）表示。原则上在行程两端和中间位置上测量。 3、向偏差 分别某一位置正向、负向各定位7次。误差以正、负两停止位置的平均值之差表示。在行程两端及中间位置上测量。 4、最小设定单位进给偏差 在同一方向连续给出单个最小设定单位的指令，共移动约20个以上单位。误差以各相邻停止位置的距离（或角度）对最小设定单位之差表示。 5、检验条件 （1）、原则上用快速进给。 （2）、定位精度。定位重复度和最小设定单位正、负方向检验分别进行，误差取其中的最大值。 （3）、具有螺距误差补偿装置的机床，除最小设定单位外，都是在使用这些装置的条件下进行检验。 二、美国机床制造商协会NMTBA 1977 第2版《数控机床精度和重复的的定义及评定方法》（1）定位精度A(Accuracy of positioning) 某一点的定位精度，为该点各测量值X的平均值与目标位置的差值△X与同一位置的分散度±3之和。取其最大绝对值。 单向趋近定位精度Au=△Xu±3u；双向趋近定位精度Ab=△Xb±3b ；未规定方向则按单向处理。 （2）零点偏置（Zero offset） 在轴线（或角度）上确定一些点Ab或Au后，取A的两极限值的平均值作为平定精度的0点。 （3）定位重复（Repeatability） 单向重复度：在同样条件下，对某一给定点多次趋近，得出以平均位置X为中心的分散度。双向重复度：在同样条件下，正、负两个方向对某一给定点多次趋近，得出平均位置中心的分散度。 重复度计算公式：
目录 摘要 (1) 关键词 (1) Abstract (1) Key words (1) 引言 (1) 1雷达与激光雷达系统 (2) 2激光雷达测距方程研究 (3) 2.1测距方程公式 (3) 2.2发射器特性 (4) 2.3大气传输 (5) 2.4激光目标截面 (5) 2.5接收器特性 (6) 2.6噪声中信号探测 (6) 3伪随机m序列在激光测距雷达中的应用 (7) 3.1测距原理 (7) 3.2 m序列相关积累增益 (8) 3.3 m序列测距精度 (8) 4脉冲激光测距机测距误差的理论分析 (9) 4.1脉冲激光测距机原理 (9) 4.2 测距误差简要分析 (10) 5激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用 (10) 6结束语 (11) 致谢 (12) 参考文献 (12)
激光雷达测距原理与其应用 摘要:本文简单介绍激光雷达系统组成，激光雷达系统与普通雷达系统性能的对比，着重阐述激光雷达测距方程的研究。针对激光远程测距中的微弱信号检测，介绍一种基于m序列的激光测距方法，给出了基于高速数字信号处理器的激光测距雷达数字信号处理系统的实现方案，并理论分析了脉冲激光测距机的测距误差。了解并学习激光雷达在移动机器人等其它方面中的应用。 关键词：激光雷达；发射器和接收器特性; 伪随机序列; 脉冲激光；测距误差 Applications and Principles of laser radar ranging Student majoring in Optical Information Science and Technology Ren xiaonan Tutor Shang lianju Abstract:This paper briefly describes the composition of laser radar systems, laser radar system and radar system performance comparison of normal, focusing on the laser radar range equation. Laser Ranging for remote signal detection, presents a introduction of a sequence based on laser ranging method m, gives the high-speed digital signal processor-based laser ranging radar digital signal processing system implementations, and theoretical analysis of the pulse Laser rangefinder range error.We understand and learn application of Laser radar in the mobile robot and other aspects. Key words：Laser radar; Transmitter and receiver characteristics；Pseudo-random sequence；Pulsed laser；Ranging error. 引言：激光雷达是传统雷达技术与现代激光技术相结合的产物，激光具有亮度 高、单色性好、射束窄等优点,成为光雷达的理想光源,因而它是目前激光应用主要的研究领域之一。激光雷达是一项正在迅速发展的高新技术，激光雷达技术从最简单的激光测距技术开始，逐步发展了激光跟踪、激光测速、激光扫描成像、激光多普勒成像等技术，使激光雷达成为一类具有多种功能的系统。利用激光作为遥感设备可追溯到30多年以前，从20世纪60年代到70年代，人们进行了多项试验，结果都显示了利用激光进行遥感的巨大潜力，其中包括激光测月和卫星激光测距。激光雷达测量技术是一门新兴技术，在地球科学和行星科学领域有着广泛的应用.LiDAR(LightLaser Detection and Ranging)是激光探测及测距系统的简称，通常指机载对地激光测距技术，对地激光测距的主要目标是获取地质、地形、地貌以及土地利用状况等地表信息。相对于其他遥感技术，LIDAR的相关研究是一个非常新的领域，不论是在提高LIDAR数据精度及质量方面还是在丰富LIDAR数据应用技术方面的研究都相当活跃。随着LIDAR传感器的不断进步，地表采点密度的逐步提高，单束激光可收回波数目的增多，LIDAR数据将提供更为丰富的地表和地物信息。激光测距可分为星载(卫星搭载)、机载(飞机搭载)、车载(汽车搭载)以及定位(定点测量)四大类，目前激光测距仪已投入使用,激光雷达正处在试验阶段,某些激光雷达已付诸实用.本文对激光雷达的测距原理、发射器和接收器特性、束宽、大气传输以及目标截面、外差效率进行分析, 提出基于伪随机序列的激光测距技术 ,可将激光
雷达原理大作业 单脉冲自动测角的原理及应用 学院：电子工程学院 作者： 2016年5月21日
单脉冲自动测角的原理及应用 一．摘要 单脉冲测角法是属于振幅法测角中的等信号法中的一种，其测角精度高，抗干扰能力强，在现实中得到了广泛的应用。而其中对于接收支路要求不太严格的双平面振幅和差式单脉冲雷达，更是备受青睐。 本文首先讲述了单平面振幅和差式单脉冲雷达自动测角的原理，再简述了双平面振幅和差式单脉冲雷达自动测角的结构框图，接着简述了本文仿真所用的一些原理和公式推导，包括天线方向图函数及其导数的推导，最后做了基于高斯形天线方向图函数的单脉冲自动测角，基于辛克函数形天线方向图函数的单脉冲自动测角，和基于高斯形天线方向图函数的双平面单脉冲自动测角。源代码在附录里。 二．重要的符号说明 三．单平面振幅和差式单脉冲自动测角原理 单脉冲测角法是属于振幅法测角中的等信号法中的一种。在单平面内，两个相同的波束部分重叠，交叠方向即为等信号轴的方向。将这两个波束接收到的回波信号进行比较就可以在一定范围内，一定精度要求下测到目标的所在角度。因为两个波束同时接到回波，故单脉冲测角获得目标角误差信息的时间可以很短，理论上只要分析一个回波脉冲即可，所以称之为“单脉冲”。 因取出角误差的具体方式不同，单脉冲雷达种类很多，其中应用最广的是振幅和差式单脉冲雷达，其基本原理说明如下： 1.角误差信号 雷达天线在一个平面内有两个重叠的部分，如下图1所示： 图1.振幅和差式单脉冲雷达波束图
(a)两馈源形成的波束 (b)和波束 (c)差波束 振幅和差式单脉冲雷达取得角误差信号基本方法是将这两个波束同时收到的信号进行和差处理，分别得到和信号和差信号。其中差信号即为该角平面内角误差信号。 若目标处在天线轴方向（等信号轴），误差角0ε=，则两波束收到的回波信号振幅相同，差信号等于0。目标偏离等信号轴而有一个误差角ε时，差信号输出振幅与ε成正比而其符号则由偏离方向决定。 2.和差比较器 这里主要使用双T 插头，示意图如下图2（a ）所示。它有四个端口：和端，差端和1， 2端。假定四个端都是匹配的，则从和端输出信号时，1,2端输出等幅同相的信号，差端无输出；从1,2端输入同相信号时，和端输出两信号之和，差端输出两信号之差。 图2.双T 接头和差比较器示意图 (a)双T 接头 (b) 和差比较器示意图 在发射信号时，从发射机来的信号加在和端，故1,2端输出等幅同相的信号，两波束在空间各点产生的场强同相相加，形成发射和波束的天线方向性函数为()F θ∑。 接收时，回波脉冲同时加到1,2端，此时在和端，输出两个回波信号同相相加之和，记为E ∑；在差端，输出两信号反相相加之和，记为E ?。 假设两个波束方向性函数完全相同，记为()F θ，两波束衰减倍数为k ，两波束相对天线轴线的偏角为δ，则对于θ方向的目标来说： 和信号振幅为：2 ()()()()()E kF F kF F kF θδθθδθθ∑∑∑∑=-++= 差信号振幅为：()()()()()()E kF F kF F kF F θδθθδθθθ?∑∑∑?=--+= 其中：()()()F F F θδθδθ∑=-++，()()()F F F θδθδθ?=--+。 实际情况下，θ是很小的，可以对()F δθ-和()F δθ+在δ附近做一阶泰勒展开：
定位精度、重复定位精度的概念以及国家相关标准 许多人经常听到定位精度和重复定位精度的说法但却对它们的概念以及检测方法很模糊本文将阐明其概念并就给出国家标准GB/T 17421.2-2000等同于国际ISO230-21997---数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定。GB/T 17421.2-2000 数控轴线的定位精度和重复定位精度的确定 1. 范围本标准规定了通过直接测量机床的单独轴线来检验和评定数控机床的定位精度和重复定位精度的方法。这种方法对直线运动和回转运动同样适用。本标准适用机床的型式检验验收检验比较检验定期检验也可用于机床的补偿调整检验。本标准不适用于需同时检验几个轴线的机床。 2. 定义和符号本标准采用以下定义和符号 2.1. 轴线行程在数字控制下运动部件沿轴线移动的最大直线行程或绕轴线回转的最大行程。 2.2. 测量行程用于采集数据的部分轴线行程。选择测量行程时应保证可以双向趋近第一个和最后一个目标位置。 2.3. 目标位置i 1 至m 运动部件编程要达到的位置。下标i表示沿轴线或绕轴线选择的目标位置中的特定位置。 2.4. 实际位置Piji 1 至mj 1 至n 运行部件第j次向第i个目标位置趋近时实际测得的到达位置。 2.5. 位置偏差Xij 运动部件到达的实际位置减去目标位置之差。Xij Pij Pi 2.6. 单向以相同的方向沿轴线或绕轴线趋近目标位置的一系列测量。符号↑表示从正方向趋近所得的参数符号↓表示从负方向趋近所得的参数。 2.7. 双向从两个方向沿线轴线或绕轴线趋近某目标位置的一系列测量所测得的参数。 2.8. 扩展不确定度定量地确定一个测量结果的区间该区间期望包含大部分的数值分布。 2.9. 覆盖因子为获得扩展不确定度而用标准不确定度倍率的一个数值因子。 2.10. 某一位置的单向平均位置偏差由n次单向趋近某一位置Pi所得的位置偏差的算术平均值。 2.11. 某一位置的双向平均位置偏差从两个方向趋近某一位置Pi所得的单向平均位置偏差 2.12. 某一位置的反向差值Bi 从两个方向趋近某一位置时两单向平均位置偏差之差。2.1 3. 轴线反向差值B 沿轴线或绕轴线的各个目标位置的反向差值的绝对值Bi中的最大值。 2.14. 轴线平均反向差值B 沿轴线或绕轴线的各个目标位置反向差值Bi的算术平均值。 2.15. 在某一位置的单向定位标准不确定度的估算值Si↑或Si↓ 通过对某一位置Pi的n次单向趋近所得获得的位置偏差标准不确定度的估算值。 2.16. 某一位置的单向重复定位精度Ri↑或Ri↓ 由某一位置Pi的单向位置偏差的扩展不确定度确定的范围覆盖因子为 2.18. 轴线单向重复定位精度R↑或R↓以及轴线双向重复定位精度R 沿轴线或绕轴线的任一位置Pi的重复定位精度的最大值。 2.19. 轴线单向定位系统偏差E↑或E↓ 沿轴线或绕轴线的任一位置Pi上单向趋近的单向平均位置偏差的最大值与最小值的代数差。 2.20. 轴线双向定位系统偏差E 沿轴线或绕轴线的任一位置Pi上双向趋近的单向平均位置差的最大值与最小值的代数差。 2.21. 轴线双向平均位置偏差M 沿轴线或绕轴线的任一位置Pi的双向平均位置偏差的最大值与最小值的代数差。
简介 精密单点定位--precise point positioning（PPP） 所谓的精密单点定位指的是利用全球若干地面跟踪站的GPS 观测数据计算出的精密卫星轨道和卫星钟差, 对单台GPS 接收机所采集的相位和伪距观测值进行定位解算。利用这种预报的GPS 卫星的精密星历或事后的精密星历作为已知坐标起算数据; 同时利用某种方式得到的精密卫星钟差来替代用户GPS 定位观测值方程中的卫星钟差参数; 用户利用单台GPS 双频双码接收机的观测数据在数千万平方公里乃至全球范围内的任意位置都可以2- 4dm级的精度, 进行实时动态定位或2- 4cm级的精度进行较快速的静态定位, 精密单点定位技术 是实现全球精密实时动态定位与导航的关键技术,也是GPS 定位方面的前沿研究方向。 编辑本段精密单点定位基本原理 GPS 精密单点定位一般采用单台双频GPS 接收机, 利用IGS 提供的精密星历和卫星钟差,基于载波相位观测值进行的高精度定位。所解算出来的坐标和使用的IGS 精密星历的坐标框架即ITRF 框架系列一致, 而不是常用的WGS- 84 坐标系统下的坐标,因此IGS 精密星历与GPS 广播星历所对应的参考框架不同。 编辑本段密单点定位的主要误差及其改正模型 在精密单点定位中, 影响其定位结果的主要的误差包括:与卫星有关的误差(卫星钟差、卫星轨道误差、相对论效应);与接收机和测站有关的误差(接收机钟差、接收机天线相位误差、地球潮汐、地球自转等);与信号传播有关的误差(对流层延迟误差、电离层延迟误差和多路径效应)。由于精密单点定位没有使用双差分观测值, 所有很多的误差没有消除或削弱,所以必须组成各项误差估计方程来消除粗差。有两种方法来解决:a.对于可以精确模型化的误差,采用模型改正。b.对于不可以精确模型化的误差,加入参数估计或者使用组合观测值。如双频观测值组合,消除电离层延迟;不同类型观测值的组合,不但消除电离层延迟,也消除了卫星钟差、接收机钟差;不同类型的单频观测值之间的线性组合消除了伪距测量的噪声,当然观测时间要足够的长,才能保证精度。 什么是PPP（精密单点定位）？ (2009-08-02 13:58:03) GPS从投入使用以来，其相对定位的定位方式发展得很快，从最先的码相对定位到现在的RTK，使GPS的定位精度不断升高。而绝对定位即单点定位发展得相对缓慢，传统的GPS 单点定位是利用测码伪距观测值以及由广播星历所提供的卫星轨道参数和卫星钟改正数进行的。其优点是数据采集和数据处理较为方便、自由、简单, 用户在任一时刻只需用一台GPS 接收机就能获得WGS284 坐标系中的三维坐标。但由于伪距观测值的精度一般为数分米至数米;用广播星历所求得的卫星位置的误差可达数米至数十米, 卫星钟改正数的误差为±20
GPS单点定位精度分析 摘要：GPS单点定位因其体积小灵敏度高等优势在旅游、测绘等众多领域得到了广泛的应用，但测量精度低是其进一步推广的瓶颈。本文对GPS单点定位时，误差经过多长时间才会稳定在一个较小的范围内进行了研究。 关键词：GPS单点定位；手持GPS接收机；等精度观测值的最或然值人们在GPS应用过程中，一般都会采用相对定位的作业方式，以便于通过组差消除接收机钟差、卫星钟差等公共误差以及削弱对流层延迟、电离层延迟等相关性比较强的误差影响，以达到提高精度的目的。这种作业方式不需要考虑复杂的误差模型，具有定位精度高、解算模型简单等优势，但也有不足之处，比如作业时必须有两台以上的接收机，其中至少需要一台放在已知站点上观测，这样就影响了作业效率，增加了作业的成本。除此之外，随着距离的增加，电离层延迟、对流层延迟等误差相关性减弱，这样只有延长观测的时间，才能达到预期的效果和精度。因此，许多研究人员已经开始对单点定位进行研究。 1数据采集 本次实验所采用的工具为GARMINlegend传奇手持GPS接收机。选择四周空旷，易于接收GPS的信号的实验场地，可以减少多路径误差的影响。 本次实验的时间选在5月11日、5月13日、5月15日、5月17日、5月19日这5天下午15：00-16：00，实验日期的天气都是晴天少云，有助于提高GPS定位的精度。特征点选取后，在五天内利用手持GPS接收机，每天下午15：00-16：00对特征点进行1小时的连续观测。 2数据处理 由于条件的限制，没能得到特征点的真实坐标，由此只能用数学方法以求出特征点的平均坐标，这里使用最或然值法求特征点的坐标，即把手持GPS 接收机测得的特征点的坐标依次记录，并算出特征点的这些测量结果的经度最或然值、纬度最或然值和海拔高度最或然值。 为更好的提高GPS单点定位的精度，可以采取外部数据的处理方法即定位数据后处理的方法来提高手持GPS的定位精度。手持GPS接收机定位时，每输出一次定位数据仅需一秒钟，因此在持续的连续测量时，就可以测得大量的GPS 定位数据，定位数据后处理正是依据大量的测量数据，利用数学方法对这些测量数据进行处理，用以提高GPS 的定位精度。我们采用的最或然值法是一种简便可行的方法。 （1）出N、E、H的坐标值随测量时间的变化图。由于数据变化都在后两位数，为了数据处理简便我们支取后两位数进行处理，最后再加上前面的数据(如N37°23.280′、E117°58.966′我们分别只取了80和66)。利用Excel将数据依测量
提高GPS定位精度的数据处理技术 、前言 随着近几年来，GPS系统显示出了在我国越来越广泛的使用用途。GPS 系统应用是一项渗透力非常强的技术，它还将牵引接收机制造业、通信设备制造业、地理信息产品行业的发展，成为信息产业新的经济增长点。因此，合理地应用GPS系统并尽可能地提高其定位精度可以为我国国防和国民经济提供更广的服务。 尽管全球定位系统（GPS）已经是目前精度最高、技术最为成熟的卫星导航系统，但仍有许多使用者不满足于GPS定位的原始精度，尤其在工程测量中，希望获得更高的定位精度以满足更多需求。由GPS进行数据采集了之后要经过一系列的数据处理之后才能得到可用的数据结果的。由于GPS 接收机采集到的是地面接收天线到卫星的距离和卫星星历等与常规测量技术测量所得到 的地面点间的相对关系不同的量，并且GPS测得的成果是基于 WGS-84坐标系，这与使用者需要的地区的点位坐标不同，所以要得到有使用价值的量测定位成果，测量后的数据处理是极为复杂且不可缺少的。 二、GPS数据处理特点 1. 数据量大 当GPS卫星在正常的进行工作时，卫星会不断的用1和0二 进制码元组成的随机码发射导航电文。GPS卫星系统使用的伪码 主要分为两种，一种是军用的P码与民用的C/A码，军用的频率10.23MHz,码间距0.1微秒。民用的C/A码，频率1.023MHz, 重复周期一毫秒，码间距1微秒。GPS的导航电文主要包括工作状况、卫星星历、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。综上所述。GPS系统运行与接收数据量都是非常大的，是许多常规测量方法无法相比拟的。 2.数据处理复杂：采用数学模型,算法等形式多样,从采集 到的原始数据到GPS定位成果，整个处理过程十分复杂，每一过程的数据模
ISSN１００４‐９０３７，CODEN SCYCE４ Journal of Data Acquisition and Processing Vol．３２，No．６，Nov．２０１７，pp．１１７９－１１８６DOI：１０．１６３３７／j．１００４‐９０３７．２０１７．０６．０１３ 眗２０１７by Journal of Data Acquisition and Processing http：／／sjcj．nuaa．edu．cn E‐mail：sjcj＠nuaa．edu．cn Tel／Fax：＋８６‐０２５‐８４８９２７４２ 阵面安装误差对相控阵雷达测角精度的影响 陶军唐晓雷黄晓辉 （南京电子技术研究所，南京，２１００３９） 摘要：分析阵面安装误差对相控阵雷达测角精度的影响，对研究和设计高精度相控阵雷达非常重要。建立了相控阵雷达阵面安装误差‐测角精度误差模型，分别仿真分析了阵面倾角安装误差、阵面方位法向误差和阵面不水平度对相控阵雷达测角误差的影响。与理论公式相比，推导出的简约式用于计算阵面安装误差引起的测角误差分析时精度达０．００１°量级，可以为相控阵雷达测角系统精度误差指标分配及测角精度超差问题分析定位提供快速、精确的理论依据和工程指导。 关键词：方位法向误差；不水平度；倾角误差；相控阵雷达 中图分类号：TN９５８．９２文献标志码：A Angle Measurement Accuracy of Phased Array Radar with Array Installation Errors Tao Jun，Tang Xiaolei，Huang Xiaohui （Nanjing Research Institute of Electronics Technology，Nanjing，２１００３９，China） Abstract：The analysis of the influence of the array installation errors on the angle measurement accuracy of the phased array radar is important for the research and development of the high‐p erformance phased array radar．The array installation errors‐angle measurement accuracy model of the phased array radar is established．The angle measurement accuracy of the phased array radar with inclination error，role‐angle error and azimuth normal error is studied by simulation respectively．The precision of the deduced concise formula arrivers accuracy level of０．００１°compared with the angle measurement accuracy error caused by array installation errors．The deduced formula and conclusion offers theoretical basis and engineering g uidance for assigning the accuracy index of array installation and analyzing the accuracy out‐of‐tolerance p roblem of angle measurement． Key words：azimuth normal error；inclination error；role‐angle error；p hased array radar 引言 现代战场高复杂电磁环境对雷达的要求越来越高，相控阵雷达因可靠性高、隐身性能好、反干扰能力强及同时兼备搜索警戒、目标指示、导弹制导和火力控制等多项功能而逐渐成为现代雷达家族中的主流及核心［１‐４］。测角精度作为相控阵雷达的一项重要战技指标，尤其是具备目标指示和制导功能的相控阵雷达，其测角精度一般要求在０．１°范围内。由于装载平台的不同，影响相控阵雷达系统精度的因素也比较多，孙国政和张驿等研究了综合导航系统误差对舰载相控阵雷达测量精度的影响［５，６］，王从思等研 收稿日期：２０１６‐０４‐１９；修订日期：２０１６‐０６‐２９ 万方数据
数控机床定位精度检测的方式 目前，由于数控系统功能越来越多，对每个坐喷射器标运动精度的系统误差如螺距积累误差、反向间隙误差等都可以进行系统补偿，只有随机误差没法补偿，而重复定位精度正是反映了进给驱动机构的综合随机误差，它无法用数控系统补偿来修正，当发现它超差时，只有对进给传动链进行精调修正。因此，如果允许对机床进行选择，则应选择重复定位精度高的机床为好。 1.直线运动定位精度检测 直线运动定位精度一般都在机床和工作台空载条件下进行。按国家标准和国际标准化组织的规定（ISO标准），对数控机床的检测，应以激光测量为准。在没有激光干涉仪的情况下，对于一般用户来说也可以用标准刻度尺，配以光学读数显微镜进行比较测量。但是，测量仪器精度必须比被测的精度高1~2个等级。 为了反映出多次定位中的全部误差，ISO标准规定每一个定位点按五次测量数据算平均值和散差-3散差带构成的定位点散差带。 2.直线运动重复定位精度检测 检测用的仪器与检测定位精度所用的相同。一般检测方法是在靠近各坐标行程中点及两端的任意三个位置进行测量，每个位置用快速移动定位，在凯威凯达相同条件下重复7次定位，测出停止位置数值并求出读数最大差值。以三个位置中最大一个差值的二分之一，附上正负符号，作为该坐标的重复定位精度，它是反映轴运动精度稳定性的最基本指标。 3.直线运动的原点返回精度检测 原点返回精度，实质上是该坐标轴上一个特殊点的重复定位精度，因此它的检测方法完全与重复定位精度相同。 4.直线运动的反向误差检测 直线运动的反向误差，也叫失动量，它包括该坐标轴进给传动链上驱动部位（如伺服电动机、伺趿液压马达和步进电动机等）的反向死区，各机械运动传动副的反向间隙和弹性变形等误差的综合反映。误差越大，则定位精度和重复定位精度也越低。 反向误差的检测方法是在所测坐标轴的行程内，预先向正向或反向移动一个距离并以此停止位置为基准，再在同一方向给予一定移动指令值，使之移动一段距离，然后再往相反方向移动相同的距离，测量停止位置与基准位置之差。在靠近行程的中点及两端的三个位置分别进行多次测定（一般为7次），求出各个位置上的平均值，以所得平均值中的最大值为反向误差值。
精度与精度是不一样的！ 在一份数控机床的促销文章上，机床A的“定位精度”标为0.004mm，而在另一生产商的样本上，同类机床B的“定位精度”标为0.006mm。从这些数据，你会很自然地认为机床A比机床B 的精度要高。然而，事实上很有可能机床B比机床A的精度要高，问题就在于机床A和B的精度分别是如何定义的。 所以，当我们谈到数控机床的“精度”时，务必要弄清标准、指标的定义及计算方法。 1 精度定义 一般说来，精度是指机床将刀尖点定位至程序目标点的能力。然而，测量这种定位能力的办法很多，更为重要的是，不同的国家有不同的规定。 日本机床生产商标定“精度”时，通常采用JISB6201或JISB6336或JISB6338标准。JISB6201一般用于通用机床和普通数控机床，JISB6336一般用于加工中心，JISB6338则一般用于立式加工中心。上述三种标准在定义位置精度时基本相同，文中仅以JIS B6336作为例子，因为一方面该标准较新，另一方面相对于其它两种标准来说，它要稍稍精确一些。 欧洲机床生产商，特别是德国厂家，一般采用VDI/DGQ3441标准。 美国机床生产商通常采用NMTBA(National Machine Tool Builder's Assn)标准(该标准源于美国机床制造协会的一项研究，颁布于1968年，后经修改)。 上面所提到的这些标准，都与ISO标准相关联。 当标定一台数控机床的精度时，非常有必要将其采用的标准一同标注出来。同样一台机床，因采用不同标准会显示出不同的数据(采用JIS标准，其数据比用美国的NMTBA标准或德国VDI标准明显偏小)。 2 同样的指标，不同的含义 经常容易混淆的是：同样的指标名在不同的精度标准中代表不同的意义，不同的指标名却具有相同的含义。上述4种标准，除JIS标准之外，皆是在机床数控轴上对多目标点进行多回合测量之后，通过数学统计计算出来的，其关键不同点在于:(1)目标点的数量;(2)测量回合数;(3)从单向还是双向接近目标点(此点尤为重要);(4)精度指标及其它指标的计算方法。 这是4种标准的关键区别点描述，正如人们所期待的，总有一天，所有机床生产商都统一遵循ISO 标准。因此，这里选择ISO标准作为基准。附表中对4种标准进行了比较，本文仅涉及线性精度，因为旋转精度的计算原理与之基本一致。 3 ISO标准
如何提高伺服电机定位精度 伺服主要靠脉冲来定位，基本上可以这样理解，伺服电机接收到1个脉冲，就会旋转1个脉冲对应的角度，从而实现位移，因为，伺服电机本身具备发出脉冲的功能，所以伺服电机每旋转一个角度，都会发出对应数量的脉冲，这样，和伺服电机接受的脉冲形成了呼应，或者叫闭环，如此一来，系统就会知道发了多少脉冲给伺服电机，同时又收了多少脉冲回来，这样，就能够很精确的控制电机的转动，从而实现精确的定位，可以达到0.001mm。 直流伺服电机分为有刷和无刷电机。有刷电机成本低，结构简单，启动转矩大，调速范围宽，控制容易，需要维护，但维护不方便（换碳刷），产生电磁干扰，对环境有要求。因此它可以用于对成本敏感的普通工业和民用场合。无刷电机体积小，重量轻，出力大，响应快，速度高，惯量小，转动平滑，力矩稳定。控制复杂，容易实现智能化，其电子换相方式灵活，可以方波换相或正弦波换相。电机免维护，效率很高，运行温度低，电磁辐射很小，长寿命，可用于各种环境。 交流伺服电机也是无刷电机，分为同步和异步电机，目前运动控制中一般都用同步电机，它的功率范围大，可以
做到很大的功率。大惯量，最高转动速度低，且随着功率增大而快速降低。因而适合做低速平稳运行的应用。 伺服电机内部的转子是永磁铁，伺服驱动器控制的U/V/W三相电形成电磁场，转子在此磁场的作用下转动，同时电机自带的编码器反馈信号给驱动器，驱动器根据反馈值与目标值进行比较，调整转子转动的角度。伺服电机的精度决定于编码器的精度（线数）。 交流伺服电机和无刷直流伺服电机在功能上的区别：交流伺服要好一些，因为是正弦波控制，转矩脉动小。直流伺服是梯形波。但直流伺服比较简单，便宜。
1 雷达原理笔记之精度与分辨力 1 雷达原理笔记之精度与分辨力 1.1 测距精度与分辨力 1.1.1 精度 1.1.1.1 电磁波传播速度变化产生的测距误差 1.1.1.2 回波延时测量误差产生的测距误差 1.1.1.3 测度方法产生的测距误差 1.1.1.4 大气折射引起测距误差 1.1.2 分辨力 1.2 测角精度与分辨力 1.2.1 精度 1.2.1.1 相位法测角的精度问题 1.2.1.2 振幅法测角的精度问题 1.2.2 分辨力 1.3 测速精度与分辨力 1.3.1 精度 1.3.2 分辨力 1.1 测距精度与分辨力 1.1.1 精度 根据距离测量的计算公式，通过将其全微分可以分析影响测距精度的因素。
即： 由此可知，距离测量的精度主要受回波延时误差以及电磁波在空间传播速度的变化影响。 1.1.1.1 电磁波传播速度变化产生的测距误差 真空中电磁波的传播速度等于光速，保持不变。但是在实际的大气中，电磁波的传播速度并不是一个固定值。随大气密度、温度、湿度等因素影响，大气传播的介电常数，磁导率发生改变。是一个随机变量。且这种误差属于随机误差无法弥补。 依据雷达测距的基本原理，测距误差与真实距离，电波传播速度误差与真空电波传播速度有如下关系： 进而： 由此可以看出，由电磁波传播速度误差带来的测距误差，随着目标距离增大也会增大。 1.1.1.2 回波延时测量误差产生的测距误差 回波信号叠加有加性噪声信号，接收机的输入信号可以看作是一个随机信号。经过最大似然分析，回波信号经过匹配滤波处理后的延时的估值方差为： 其中，，（信号的均方根带宽） 由最后的结果可看出时间延时估值方差反比与回波信号的信噪比以及信号的均方根带宽。 1.1.1.3 测度方法产生的测距误差
提高机械加工精度的方法（一） 发布时间：2013-12-06 新闻来源：深圳艺卓公司 机械加工（以下简称机加工）精度是指零件加工后的实际几何参数(尺寸、形状和位置)与理想几何参数的符合程度。符 合程度越高，加工精度就越高。在机加工中，产生误差是不可避免的，但误差必须在规定允许的范围内。 机械加工精度包括尺寸精度、形状精度和位置精度三个方面。 A.尺寸精度：尺寸精度是加工后的零件表面本身或表面之间的实际尺寸与理想零件尺寸之间的符合程度。理想零件尺 寸是指零件图上标注尺寸的中间值。 B.形状精度：形状精度是加工后的零件表面本身的实际形状与理想零件表面形状相符合的程度，国家标准中规定用直 线度、平面度、圆度、圆柱度、线轮廓度和面轮廓度作为评定形状精度的项目。理想表面的形状是指绝对的表面形状。 C.位置精度：位置精度是加工后零件各表面间实际位置与理想零件表面的位置符合的程度，国家标准中规定用平行度、垂直度、同轴度、对称度、位置度、圆跳动和全跳动作为评定位置精确项目。理想零件各表面间的位置是指各表面间绝对准确的位置。 零件尺寸精度的获得与加工过程中的调整、测量有关，也与刀具的制造和磨损等因素有关。零件的形状主要依靠刀具和工件作相对成形运动来获得，所以形状精度取决于机床成形运动精度，有时也取决于切削刃的形状精度。零件的位置精度则受机床精度以及工件装夹方法等因素的影响。 待续 提高机械加工精度的方法（二） 提高机械加工精度的方法（二） 发布时间：2013-12-06 新闻来源：深圳艺卓公司 1 机械加工产生误差主要因素 1.1 定位误差。一是基准不重合误差。在零件图上用来确定某一表面尺寸、位置所依据的基准称为设计基准。在工 序图上用来确定本工序被加工表面加工后的尺寸、位置所依据的基准称为工序基准。在机床上对工件进行加工时，须选择工件上若干几何要素作为加工时的定位基准，如果所选用的定位基准与设计基准不吻合，就会产生基准不重合误差。二是定位副制造不准确误差。夹具上的定位元件不可能按基本尺寸制造得绝对准确，它们的实际尺寸(或位置)都允许在 分别规定的公差范围内变动。工件定位面与夹具定位元件共同构成定位副，由于定位副制造得不准确和定位副间的配合
雷达跟踪测角技术的研究 ——单脉冲跟踪测角的原理及仿真1.引言 雷达测角的物理基础是电波在均匀介质中传播的直线性和雷达天线的方向性。为了快速地提供目标的精确值，要采用自动测角的方法。当目标方向偏离天线轴线(即出现了误差角{ EMBED Equation.KSEE3 \* MERGEFORMAT | )时，就能产生一误差电压，误差电压的大小正比于误差角，其极性随偏离方向不同而改变。此误差电压经跟踪系统变换、放大、处理后，控制天线向减小误差角的方向运动，使天线轴线对准目标。本文主要研究单脉冲雷达角度跟踪的原理及仿真，单脉冲测角获得目标信息的时间可以很短，理论上只需要分析一个回波脉冲就可以确定角误差，可以获得比圆锥扫描高很多的精度。 2.单脉冲雷达角跟踪系统的组成及基本工作原理 2.1单脉冲雷达角跟踪系统的基本组成 单脉冲雷达角跟踪系统一般由扫描天线以及信号变换(混频、中放等)、相位检波和伺服系统组成，其系统的组成如图l所示。其中和差网络完成和、差处理，形成和差波束。信号变换用以变换信号参数之间的相位关系。相位检波形成角跟踪误差信号。伺服系统根据角跟踪误差信号控制天线的转动。 基本工作原理为：天线接收到的回波信号经“和差网络”后形成包含目标角误差信号的高频信号，经“信号变换”(包括混频、中放等)后送至“相位检波”电路，检出角误差信号。最后，伺服系统控制天线转动，直到角误差为0(天线电轴对准目标)。
图1 角度跟踪系统组成框图 2.2和差网络 2.2.1和差比较器 和差比较器是单脉冲雷达的重要关键部件，它完成和、差处理，形成和、差波束。和差比较器用得较多的是双T接头，如图2(a)所示。它有4个端口Σ(和)端、Δ(差)端、1端和2端。假定4个端都是匹配的，则从Σ端输人信号时，1、2端使输出等幅同相信号，Δ(差)无输出：若从1、2端输人同相信号时，则Δ(差)端输出两者的差信号，Σ端输出和信号。 图2 双T接头及和差比较器示意图 和差比较器的示意图如图2(b)所示，1到Σ与2到Σ均要经过／4，因此在Σ端同相相加：而l端到△端经过／4，2端到凸端经过3/4，两者相差/2，因此在△端反相相加。和差比较器的1、2端与形成两个波束的两相邻馈源1、2相连。发射时，从发射机来的信号加到和差比较器的Σ端，故1、2端输出等幅同相信号，两个馈源被同相激励，并辐射出相同的功率，结果两波束在空间各点产生的场强同
GPS标准定位服务性能规范评估方法 GPS标准定位服务性能规范是目前国际上比较成熟的卫星导航系统服务性能指标体系，该规范给出了服务性能指标的定义和GPS的实测结果，但没有给出具体的计算方法。本文全面分析了GPS标准定位服务性能规范中指标的意义，并给出了指标的具体计算方法。另外，利用2013年1月至11月的星历和观测数据，按照给出的方法对GPS的性能进行了统计结果证明利用本文中的计算方法可以得到和GPS标准定位服务规范一致的结果。 随着各大导航系统的发展，卫星导航领域内的竞争日趋激烈，系统服务性能的优劣是竞争输赢的关键，开展卫星导航系统服务性能监测至关重要，有助于推动GNSS 服务性能标体系和评估方法的发展，进一步提升卫星导航系统的性能。然而，GNSS 服务领域内尚未形成的统一的服务性能标准体系，当前，GPS 已发布了《GPS 标准定位服务性能标准》（Global Positioning System Standard Positioning Service Performance Standard，GPS SPS PS）和《GPS 精密定位服务性能标准》（Global Positioning System Precise Positioning Service Performance Standard，GPS PPS PS）以及针对星基增强服务定义的《GPS 广域增强系统性能标准》（Global Positioning System Wide Area Augmentation System Performance Standard，GPS WAAS PS）等，GPS SPS PS为民用用户使用，GPS PPS PS 为军事和特定用户使用。GLONASS 未发布类似的标准体系。北斗于2013 年12月27 日以官方的形式正式发布了《北斗卫星导航系统公开服务性能规范V1.0 版》。相对而言，《GPS 标准定位服务性能标准》比较成熟，因此深入研究《GPS 标准定位服务性能标准》具有重要的意义，为我国北斗卫星导航系统服务性能指标标准的完善提供参考，对指导北斗系统建设有借鉴意义。 本文在全面研究《GPS标准定位服务性能标准》的性能指标的基础上，描述了各指标的定义和具体计算方法，利用CCDIS数据中心提供的星历和观测数据对GPS的空间信号覆盖性、空间信号精度、连续性、可用性和DOP可用性等性能指标进行了测试评估。 1、性能指标定义及计算方法 为满足航空、航海等各行业的需求，近几年来卫星导航系统性能指标体系不断发展完善。国外众多机构都对卫星导航系统性能指标体系进行了研究，如：美国交通部发布的《GPS 民用性能监测标准》[1]，美国民航部发布的《GPS 完好性对民航的潜在影响》[2]和美国国防部发布的《GPS 标准定位服务性能标准》[3]等等。美国发布的第四版GPS 标准定位服务性能标准中，卫星导航系统的服务性能指标主要分为两类：空间信号和定位授时精度，其中，空间信号包括覆盖性、空间信号精度、可用性、完好性、连续性等指标，定位/授时精度包括DOP 可用性、定位服务可用性和定位/授时服务精度等。 1.1 覆盖范围 GPS SPS PS 中信号覆盖范围是指从地球表面到一定高度之间能够被卫星信号覆盖的近地空间区域（不包括被地球或障碍物遮挡的部分）。信号覆盖范围分为单星覆盖范围和基准/可扩展星座覆盖范围。单星信号覆盖范围示意图如图 1 所示。