隨著國民經(jīng)濟建設發(fā)展的需要,礦山資源越采越深、江河隧道越挖越長、隱蔽地下工程建設越來越多,許多長度超過20km的隧道如雨后春筍般出現(xiàn)。陀螺全站儀作為一種敏感地球自轉效應測定任意目標真北方位的慣性儀器,廣泛的應用于地下工程貫通測量。由于超長隧道工程地質條件復雜,洞內(nèi)高地溫、高氣壓、高地應力以及受氣壓渦流、濕度、粉塵、旁折光和施工振動等因素的影響,使陀螺定向精度受到影響,增加了隧道貫通的風險。因此,研究復雜環(huán)境對陀螺尋北數(shù)據(jù)的影響規(guī)律,優(yōu)化陀螺尋北數(shù)據(jù)處理方法對超長隧道的貫通有著重要的現(xiàn)實意義。本文基于磁懸浮陀螺連續(xù)模數(shù)信息轉換和仿真模擬技術,圍繞復雜環(huán)境下磁懸浮陀螺定向測量關鍵技術開展研究,以提高磁懸浮陀螺全站儀在復雜環(huán)境下的尋北定向結果和定向精度的可靠性,確保超長隧道的順利貫通為目標。主要的研究內(nèi)容和成果如下:1、對復雜環(huán)境下磁懸浮陀螺力矩器轉子信號進行受力分析,研究了影響磁懸浮陀螺定向精度的外界環(huán)境因素,建立了轉子完備性檢測模型。2、基于小波變換和希爾伯特—黃變換理論,優(yōu)化了磁懸浮陀螺信號的濾波模型;對磁懸浮陀螺異常信號進行頻譜分析,從視域角度揭示了轉子受迫運動的物理影響機制;相關研...

【文章頁數(shù)】：186 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1Gyromat系列陀螺全站儀由于陀螺技術的軍事敏感性，在高精度陀螺技術方面相關國家對我國實施技術封鎖

yromat系列陀螺儀，Gyromat2000標稱精度優(yōu)于5″，Gyromat3000標稱精度優(yōu)于3″，Gyromat5000標稱精度優(yōu)于2.5″[49][50]，如圖1.1所示，該儀器采用了下架式集成連接方式，但是這種下架式的集成連接方式與前期下架懸掛帶式陀螺經(jīng)緯儀的結構有著本....

圖1.2磁懸浮陀螺全站

中國航天科技集團公司聯(lián)合研制了磁懸浮陀螺全站儀，該儀器一次定向時間約8分鐘，一次定向精度優(yōu)于3.5″[25]。磁懸浮陀螺全站儀采用磁懸浮支承技術代替懸掛帶支承技術，實現(xiàn)了無接觸式的陀螺找北，避免了有源接觸的扭力矩干擾，延長了儀器的使用壽命[53]。輔以無接觸式光電力矩反饋與自準直....

圖1.2磁懸浮陀螺全站儀以其尋北過程動態(tài)仿真軟件

中國航天科技集團公司聯(lián)合研制了磁懸浮陀螺全站儀，該儀器一次定向時間約8分鐘，一次定向精度優(yōu)于3.5″[25]。磁懸浮陀螺全站儀采用磁懸浮支承技術代替懸掛帶支承技術，實現(xiàn)了無接觸式的陀螺找北，避免了有源接觸的扭力矩干擾，延長了儀器的使用壽命[53]。輔以無接觸式光電力矩反饋與自準直....

圖1.3論文各章節(jié)結構導圖

長安大學博士學位論文14了設想和展望。論文各章節(jié)的關系如圖1.3的結構導圖所示。圖1.3論文各章節(jié)結構導圖1.3.3主要創(chuàng)新點及貢獻本文主要創(chuàng)新點及貢獻如下：（1）針對磁懸浮陀螺轉子電流信號易受復雜環(huán)境影響而表現(xiàn)出不同頻率的周期性響應及顯著的非線性受迫運動特征特性，建立了受干擾力....

本文編號：3982607