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一种具有抗振动特性的轨道高差测量方法技术

技术编号:45839200 阅读:11 留言:0更新日期:2025-07-15 22:46
本发明专利技术公开的一种具有抗振动特性的轨道高差测量方法,包括:通过LC低通滤波电路对轨道测量设备的倾角信号进行初级滤波处理;采用FIR滤波算法对初级滤波处理后的信号进行二次滤波处理得到预处理信号;对预处理信号进行自适应混合滤波处理;基于自适应混合滤波处理后的信号进行高差计算,得到轨道实时高差测量结果。因此,本发明专利技术多级处理架构兼顾了轨道测量设备的低功耗需求与实时性要求,为轨道高差测量提供了更高精度与可靠性的解决方案。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种具有抗振动特性的轨道高差测量方法,涉及轨道检测。


技术介绍

1、滑轨作为高速空气动力学试验、航天器部件测试及武器系统验证的关键基础设施,其轨道几何参数的精准测量直接关系到试验数据的可靠性与安全性。随着试验速度的不断提升(可达超音速甚至更高量级),滑轨需承受极端动态载荷与复杂环境应力,这对轨道的平顺性、高差精度及稳定性提出了更高要求。然而,试验环境中的空气动力扰动、机械结构共振以及人工操作等因素加剧了测量系统的动态干扰。

2、传统轨道测量方法或设备多基于静态场景设计,其传感器模块与数据处理算法难以有效抑制高频振动噪声,导致轨道高差参数的实时测量存在显著偏差与滞后,甚至出现数据跳变问题。

3、现有技术多通过加固设备结构或引入被动式减震装置来缓解振动影响。振动干扰主要来自于环境噪声和人工操作,现有的振动抑制技术虽然可在一定程度上削弱外部干扰,但其对高频随机振动、操作冲击引起的瞬时扰动以及设备共振效应的抑制能力仍存在不足。而且,这些方法不仅增加系统重量与复杂度,还可能因附加惯性效应降低轨道测量设备的响应速度,难以满足滑轨本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种具有抗振动特性的轨道高差测量方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的具有抗振动特性的轨道高差测量方法,其特征在于,LC低通滤波电路的截止频率为:

3.根据权利要求1所述的具有抗振动特性的轨道高差测量方法,其特征在于,采用FIR滤波算法对初级滤波处理后的信号进行二次滤波处理得到预处理信号时采用截止频率为5Hz的8阶FIR低通滤波,其中,FIR滤波算法的系统函数和差分方程表示为:

4.根据权利要求1所述的具有抗振动特性的轨道高差测量方法,其特征在于,对预处理信号进行自适应混合滤波处理,包括卡尔曼滤波器与滑动平均滤波器,通过卡尔曼滤波器的残...

【技术特征摘要】

1.一种具有抗振动特性的轨道高差测量方法,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的具有抗振动特性的轨道高差测量方法,其特征在于,lc低通滤波电路的截止频率为:

3.根据权利要求1所述的具有抗振动特性的轨道高差测量方法,其特征在于,采用fir滤波算法对初级滤波处理后的信号进行二次滤波处理得到预处理信号时采用截止频率为5hz的8阶fir低通滤波,其中,fir滤波算法的系统函数和差分方程表示为:

4.根据权利要求1所述的具有抗振动特性的轨道高差测量方法,其特征在于,对预处理信号进行自适应混合滤波处理,包括卡尔曼滤波器与滑动平均滤波器,通过卡尔曼滤波器的残差序列均值与残差序列方差实时监测振动幅度并动态调整卡尔曼滤波器系数与滑动平均滤波器窗口长度,实现振动强度与滤波效果的自适应匹配。

5.根据权利要求4所述的具有抗振动特性的轨道高差测量方法,其特征在于,根据残差均值范围,将轨道测量设备受到的干扰分为无干扰、轻度振动、强振动三个类别,三个类别对应相应的卡尔曼滤波器系数和...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵辉罗建龙郝慧艳户福标李旭东
申请(专利权)人:中北大学
类型:发明
国别省市:

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