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

1、該文針對工程結(jié)構(gòu)形變測量方法中存在的問題,提出了一種基于捷聯(lián)式光纖陀螺慣性測量系統(tǒng)的切實(shí)可行的連續(xù)測量方法.該測量方法利用捷聯(lián)式光纖陀螺輸出的角速度和加速度信息,測出運(yùn)載體沿三個方向的加速度分量;再利用光纖陀螺輸出的角速率信號,不斷更新測量體的姿態(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)過計算機(jī)對轉(zhuǎn)換后的加速度信號積分運(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)精確測量,且可以對被測工程進(jìn)行多次定期測量,基本滿足工程測量的各項要求,是一種具有推廣應(yīng)用前景的測量方法.該文從該方法的原理、實(shí)驗(yàn)設(shè)計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)測量三維物體形變的新方法,提出了適用于工程測量的解算姿態(tài)矩陣方法,總結(jié)了減小測量誤差的幾個方面,根據(jù)工程實(shí)際對測量系統(tǒng)要求提出了改進(jìn)意見,對實(shí)際的工程測量應(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量的實(shí)驗(yàn)平臺,設(shè)計了實(shí)驗(yàn)方案,設(shè)計了光纖陀螺數(shù)據(jù)接收和信號處理的軟件系統(tǒng),并針對捷聯(lián)式光纖陀螺應(yīng)用于工程形變測量的準(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)對實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析和對比,提出了利用小波變換所具有的時頻局部化優(yōu)點(diǎn)對光纖陀螺信號漂移進(jìn)行消噪處理,得到比較理想的濾波信號,對實(shí)際的工程測量