相位差检测论文

相位差检测论文

条件： 发表时间 between (2012-01-01,2014-05-30 and 题名=算法分析) (精确匹配)

RT Conference Proceeding
SR 1
A1
翟晓;
AD 民航深圳空中交通管理站;
T1 CL31激光云高仪基于机场天空云量的算法分析
JF
广东省气象学会2012年学术年会论文摘要文集
PB 广东省气象学会
PP 中国广东肇庆
YR 2012
OP 1
K1
天空云量:8115;CL31:5836;激光云高仪:216;算法分析:155;云气候特征:19;气象台站:19;民航气象:17;气象卫星探测:15;自动观测系统:9;主观判断:7;卫星云图:3;观测员:3;时间连续性:3;观测条件:3;二维序列:2;空间分辨率:1;运动变化:1;算法处理:1;观测结果:1;实时估测:1

AB
<正>目前,在民航气象领域,获取云量的方法主要包括通过气象卫星探测的辐射信号反演云量、地面气象台站目测云量等。通过卫星探测的卫星云图具有较好的空间覆盖性,适于反映大范围的云气候特征,而在机场气象台站,需要更好的反映机场区域云况的局地特征和变化,一般采用目测云量的方法,但由于目测视野和观测条件(如夜间)的限制,云量观测的时间连续性较差,且观测员本身的主观判断以及云的不规则形状和运动变化等因素也会给云量的观测结果带来误差。
LA
中文;
DS CNKI

RT Conference Proceeding
SR 1
A1
郭长见;
AD 厦门软件学院;
T1 基于云计算的离散粒子群负载均衡算法分析
JF 2014年全国科技工作会议论文集
PB
科技部
PP 中国北京
YR 2014
OP 1
K1 负载均衡;云计算;离散粒子群算法
AB
关于负载均衡问题的研究构成了现阶段云计算研究的热点。笔者从离散粒子群算法着手,对云计算环境里的负载均衡问题进行了简述。
LA 中文;
DS
CNKI

RT Conference Proceeding
SR 1
A1
张志强;张波;李署坚;
AD 北京航空航天大学 电子信息与工程学院;
T1 基于侧音测距方法的小卫星编队距离算法分析
JF
第六届全国信号和智能信息处理与应用学术会议论文集
PB 中国高科技产业化研究会信号处理专家委员会
PP 中国湖南张家界
YR
2012
OP 4
K1 小卫星编队;测距音;相位差;FFT
AB
小卫星编队能够替代大型卫星的功能,设计思想上突破了传统大卫星的尺寸限制,可以实现某些大卫星所不能完成的任务。针对小卫星编队飞行队形保持与控制的实时性要求,给出了侧音一次全发的方法,实现了测距音的一次发送与提取。给出FFT法测量相位差实现侧音测距的算法推导,进行了测距精度误差分析。仿真结果表明,测量精度与主侧音信号频率、信噪比、采样点数等有关,可适当选取相关值达到预期的测距精度要求。
LA
中文;
DS CNKI

RT Conference Proceeding
SR 1
A1
靖守让;黄仰博;孙广富;
AD 国防科学技术大学四院卫星导航研发中心;
T1 导航卫星历书参数拟合算法分析及改进
JF
第四届中国卫星导航学术年会论文集-S3精密定轨与精密定位
PB
中国卫星导航系统管理办公室、科学技术部高新技术发展及产业化司、国防科工局系统工程一司、交通运输部综合规划司、教育部科学技术司、中国卫星导航定位应用管理中心、中国科学院高技术研究与发展局、中国工程院国际合作局、中国航天科技集团公司、中国航天科工集团公司、中国电子科技集团公司、武汉市人民政府
PP
中国湖北武汉
YR 2013
OP 5
K1 MEO;星历参数;历书参数;改进方法
AB
卫星导航系统历书参数的生成存在两种方法,一种是直接利用历书参数表达式拟合卫星历书参数,简称直接历书拟合法;另一种是利用星历参数表达式计算卫星星历参数,然后取出相应的历书参数简称基于星历拟合的历书生成法。对MEO卫星而言,直接历书拟合法和传统基于星历拟合的历书生成法7天内平均位置误差均在万米量级。本文对传统基于星历拟合的历书生成法进行误差分析,结果表明,星历拟合后非历书项角速度变化量Δn对卫星位置计算影响较大,因此提出将角速度变化量Δn归算到长半轴平方根A~(1/2)的改进方法。改进后得到的历书7天内位置误差从传统方法的万米量级降低到千米量级。改进方法可直接应用于卫星导航系统主控站的历书生成过程...
LA
中文;
DS CNKI

RT Conference Proceeding
SR 1
A1
翟晓;
AD 民航深圳空中交通管理站;
T1 Vaisala基于机场天空云量的算法分析及检验对比
JF 创新驱动发展
提高气象灾害防御能力——S12航空与航天气象技术研究与应用
PB 中国气象学会
PP 中国江苏南京
YR 2013
OP 7
K1
激光云高仪;机场天空云量;算法;检验
AB
对Vaisala基于机场天空云量的算法原理进行分析,发现算法按照一定的时间分辨率和空间分辨率构建出机场天空云量的二维序列,利用初始模块、过滤模块、云簇聚合、云层合成、云况选择等5个模块实现算法的流程控制;通过对深圳机场目测云量与利用该算法计算出的云量作不同条件下的检验对比表明,基于机场天空云量算法能够有效实现激光云高仪对机场区域云量的的探测,利用该算法计算出的云量随云高升高与目测云量差值增大,在低云消散时,该算法存在一定的滞后性。
LA
中文;
DS CNKI

RT Conference Proceeding
SR 1
A1
韩松涛;唐歌实;陈略;王美;
AD 航天飞行动力学技术重点实验室;北京航天飞行控制中心;
T1 深空探测器DOR信号本地相关模型算法分析
JF
中国宇航学会深空探测技术专业委员会第九届学术年会论文集（中册）
PB
中国宇航学会深空探测技术专业委员会、飞行器动力学与控制教育部重点实验室、国家重点基础研究发展计划项目（深空973）办公室
PP 中国浙江杭州
YR
2012
OP 6
K1 深空测量;DOR信号;本地相关;时延;轨道模型
AB
甚长基线射电干涉测量出现于六十年代后期,具有高分辨率、高精度、多用途的特点。利用航天器主动搭载宽频带间隔的DOR信标,可以改进传统VLBI的群时延测量精度。基于DOR信号采用DeltaDOR模式进行深空探测器导航定位已成功应用于多部探测器,如对NASA的MARS
EXPRESS,VENUS
EXPRESS,ESA的ROSETTA等探测器的观测。本地相关模型算法是普遍应用的DOR侧音信号处理算法,本文对影响算法性能的诸多因素进行了详细分析,分析结果对实际工程应用中的数据处理具有重要的指导意义。
LA
中文;
DS CNKI

RT Conference Proceeding
SR 1
A1
黄鑫;苏强;赵权有;康宇;
AD 中国酒泉卫星发射中心;中国科学技术大学自动化系;
T1 脉冲雷达测量数据平滑滤波算法分析与应用
JF
第三十一届中国控制会议论文集D卷
PB 中国自动化学会控制理论专业委员会(Technical Committee on Control
Theory,Chinese Association of Automation)、中国系统工程学会(Systems Engineering Society
of China)
PP 中国安徽合肥
YR 2012
OP 4
K1 数据;平滑算法;仿真分析
AB
本文研究了基于某脉冲雷达测量技术的测量数据平滑滤波算法。着重分析了三种平滑滤波处理方法在某飞行器外弹道飞行测量数据中的应用,并对同一测量数据源进行了仿真和比较。通过实验结果的比对,分析了这三种处理方法的优势与不足,给出了相应的适用别条件。
LA
中文;
DS CNKI

现代陀螺技术的发展及应用分析论文

现代陀螺技术的发展及应用分析论文

1 现代陀螺技术

1.1 有悬浮支承的机电转子陀螺技术。

机电转子陀螺是基于经典力学原理制成的陀螺仪。其原理是利用绕对称轴高速旋转的刚体具有稳定性和进动性的特性来实现对角速度和角偏差的测量。

采用悬浮支撑技术的转子陀螺发展至今已十分成熟，目前单轴液浮陀螺精度已达0.001°/h，采用铍材料浮子后可优于0.0005°/h，三浮陀螺的精度优于1.5×10-5°/h，有报道称第四代三浮陀螺的精度甚至可达1.5×10-7°/h。动力调谐陀螺技术体积小、重量轻，是转子陀螺技术上的重大革新，国外产品精度可达0.001°/h。而采用真空静电悬浮技术的静电陀螺，其转子不存在接触摩擦，摩擦干扰力矩几乎趋近于零，是目前公认的精度最高的转子陀螺，典型精度一般在10-4～10-5°/h。

1.2 光学陀螺技术。

1) 激光陀螺技术。激光陀螺是基于萨格纳克(Sagnac)效应制成的陀螺。其原理是通过测量两束光波沿着同一个圆周路径反向而行产生的光程差来实现对角速度测量。1963 年，美国Sperry 公司首次成功研制出环形激光陀螺。1975 年，Honeywell 公司研制出机械抖动偏频激光陀螺，采用激光陀螺技术的捷联惯性导航系统真正进入了实用阶段。20 世纪90 年代末期，Litton 公司又研制出了无机械抖动的四频差动激光陀螺，精度可达0.001°/h。目前Honeywell公司最新型的GG1389 激光陀螺精度已达0.00015°/h。2)光纤陀螺技术。光纤陀螺与激光陀螺原理相同，不同之处是用光纤作为激光回路，可看作是第二代激光陀螺。由于光纤可以绕制，因此光纤陀螺的激光回路长度比环形激光陀螺大大增加，检测灵敏度和分辨率比激光陀螺也提高了几个数量级，有效克服了激光陀螺的闭锁问题。美国Northrop Grumman 公司生产的高精度光纤陀螺是FOG 2500，其动态范围最大值100°/s，标度因数0.01arc sec，标度因数稳定性1ppm，随机游走0.0006°/姨h ，漂移率0.001°/h。2003年9月，Honeywell公司的高性能惯性参考系统中所采用的`光纤陀螺据称是当时能够产品化、性能最好的光纤陀螺，其角度随机游走(ARW)<0.0001°/姨h ，漂移率<0.0003°/h。

1.3 微机械陀螺技术。

20 世纪80 年代后期，由于微米/纳米、微电子机械系统(MEMS)等技术的引入，基于MEMS 工艺的微机械陀螺应运而生。微机械陀螺是基于哥氏效应(coriolis)制成的陀螺。其原理是利用柯氏力进行能量的传递，将谐振器的一种振动模式激励到另一种振动模式，后一种振动模式的振幅与输入角速度的大小成正比，通过测量振幅实现对角速度的测量。

微机械陀螺是采用硅体微机械加工技术中的深反应离子刻蚀技术(DRIE)，用化学蚀刻方法在单晶硅片上制成的超小型测角装置。目前国外制造的硅微机械面振动陀螺经补偿后精度已达到1°～10°/h，允许的环境温度可达到-40～85℃，可承受强加速度冲击，在战术武器等中、低精度领域已有批量应用。从整体来看，微机械陀螺目前还仅处在中低精度范畴，今后精度会越来越高。我国的MEMS 研究始于20 世纪90 年代，目前还处于基础理论研究阶段，由于技术、精度水平的限制，产品的性能和稳定性与国外还有较大差距。

1.4 新型陀螺技术。

随着对陀螺技术研究的不断深入，如量子陀螺、核磁共振陀螺、超流体陀螺、超导陀螺等新型陀螺不断涌现。比较有前景的是量子陀螺。量子陀螺，也称原子陀螺，是目前分辨率最高的陀螺。原子陀螺从测量机理上可分为原子干涉陀螺和原子自旋陀螺。其原理与光学陀螺类似，是利用同源原子束形成原子波干涉，产生类似光学的萨格纳克效应，通过测量其相位差实现对角速度测量。实际上就是利用原子波干涉代替光波干涉。由于原子质量远大于光子的相对质量，闭环区域相同的条件下，原子干涉陀螺对旋转的灵敏度要比光学陀螺提高10 个量级以上。原子自旋陀螺则与转子陀螺类似，是利用原子核或电子自旋的动量矩和磁矩在惯性空间具有定轴性来测量角速度。原子陀螺因其超高的精度潜力，有望成为引领未来陀螺更新换代的主导型战略级陀螺。目前美国已开发出精度达到6×10-5°/h 的原子陀螺，并希望借此研制出5m/h 的超高精度惯性导航系统。

2 陀螺技术应用

2.1 机电转子陀螺。

目前高精度机电式陀螺(包括液浮陀螺和静电陀螺)是高精度市场的主导产品。高精度液浮陀螺主要用于远程导弹、军用飞机、舰船和潜艇导航系统中，中精度液浮陀螺则在平台罗经、导弹、飞船及卫星中得到应用，而更高精度的三浮陀螺则应用于战略武器和航天领域，如美国应用在远程战略导弹制导浮球平台系统中TGG 型三浮陀螺，一直以来就拥有占有不可动摇的地位。静电陀螺目前仍然是高精度惯性导航系统的首选惯性基准器件，在今后10～20 年内的高性能惯性导航系统领域，高精度静电陀螺仍不可被取代。在我国，液浮陀螺平台惯性导航系统、动力调谐陀螺四轴平台系统已相继应用于长征系列运载火箭。

2.2 光学陀螺。

光学陀螺的全固态，没有旋转和摩擦部件，寿命长，动态范围大，瞬时启动，结构简单，尺寸小，重量轻，信息易数字化等优点，是转子陀螺所无法比拟的，因而光学陀螺已逐步替代了转子陀螺，在中高精度的应用领域中一直占据着主导位置，特别适合捷联式制导系统使用。国外全固态结构、全数字、低功耗的光纤陀螺至今已趋于成熟，覆盖了高、中、低精度范围，在各领域获得普遍应用，成为当今惯性技术领域的主导型陀螺之一。在空间飞行器、舰船等高精度应用领域，光纤陀螺正逐步代替激光陀螺，未来在战略级高精度应用领域也将占有一定的份额，进而逐步取代静电陀螺。

近年来，我国光学陀螺技术进步很快，目前已达到国际先进水平。光纤陀螺、激光陀螺惯导装置等也已经大量应用于战术制导武器、飞机、舰艇、运载火箭、宇宙飞船等。漂移率0.01°～0.02°/h 的新型激光捷联系统被应用于新型战机上;漂移率0.05°/h 以下的光纤陀螺捷联惯导应用于舰艇、潜艇上。

2.3 微机械陀螺。

与光学陀螺一样，微机械陀螺从结构上也没有了高速旋转的转子，除具备光学陀螺的大多数优点外，尺寸更小(微米/纳米级)，功耗更低，价格低廉，应用范围更加广泛。

自20 世纪90 年代以来，微机械陀螺已经在超音速战机、巡航导弹、无人侦察机等军事领域得以运用。随着微米/纳米加工技术的进一步发展，随着尺寸和精度的进一步改善，微机械陀螺将取代光纤陀螺，获得较好的应用前景。低成本、体积小、反应快，动态范围大、能适应恶劣环境的优点，使微机械陀螺将会在汽车制造、数码电子设备、飞机辅助导航、生物、医疗、工业器械等民用领域具有更为广阔的市场，有望占领整个中低端市场。

陀螺技术经过几十年的发展，取得了长足进步，为航天、航空、航海事业及武器装备的发展提供了有力的技术支撑。但受材料、微电子器件、精密及微结构加工工艺等基础工业水平的制约，现代陀螺制造技术的发展跟国际上一些发达国家相比有明显的差距，今后还需在产品的精度、可靠性、环境适应性、产品一致性、参数长期稳定性等方面不断改进，尤其要着力加大对陀螺技术基础理论、应用材料、方法工艺的研究力度，提高惯性仪表水平。

变压器的保护措施分析论文

关于变压器的保护措施分析论文

摘要：文章分析了换流变压器的特点以及超高压直流输电的各种运行工况对换流变压器保护带来的影响。提出了换流变压器保护的总体设计思想。

关键词：换流变压器 保护 分析

0 引言

超高压直流输电由于其特有的优点，越来越广范的得到应用。这些优点包括：不须考虑稳定问题；线路故障恢复能力较强；调节作用利于交流系统的稳定；减少互联交流系统的短路容量；超过一定距离建设投资更经济等。换流变压器是直流输电系统中必不可少的重要设备。它可以提供相位差为30°的12脉波交流电压，降低交流侧谐波电流；作为交流系统和直流系统的电气隔离，提供阀的换相电抗；通过换流变压器可以在较大范围内调节交流电压，以使直流系统运行在最优的状态等。

1 换流变压器的特点

1.1 短路阻抗 直流输电中阀的换相过程实际上就是两相短路，为了将换向过程中的电流限制在一定范围内，换流变压器的短路阻抗要大于一般变压器。短路阻抗过大，会使换流变压器二次侧故障时短路电流较一般变压器小，因此保护配置与整定要在这方面予以考虑。

1.2 直流偏磁 当直流系统在使用大地回线的情况下，在一些运行工况下会有直流电流流入大地，如双极不平衡运行，单极大地回线方式等，使地电位发生变化，造成直流电流流入变压器原边绕组，使换流变压器发生直流偏磁，工作点偏移。如果此直流电流过大，会导致换流变压器铁心饱和，同时损耗和温升也将增加。因此，要配置相应的保护防止这种情况下对换流变压器造成的损坏。

1.3 谐波 由于换流器的非线性，在交流和直流系统中将出现谐波电压和电流。对于换流变压器，主要会流过特征谐波电流，即p*n+1次谐波电流（p为脉波数，n为任意正整数）。在运行中，谐波电流会使换流变压器损耗和温升增加，产生局部过热，发出高频噪声，还会使交流电网中的发电机和电容器过热，对通讯设备产生干扰。这些谐波电流应加以考虑，以免对保护装置造成影响。

1.4 调压分接头 为了使直流系统运行在最优的工况，减少交流系统电压扰动对直流系统的影响，换流变压器都具有较大范围的利用分接头调整电压的功能。例如：三峡到常州工程三峡侧换流变压器档位范围+25/-5，每档调节范围1.25%。因此保护设计时要考虑分接头调整带来的影响，如正常运行时变比的变化等。

1.5 直流系统的特殊运行工况 由于直流控制系统的特殊调节作用，使换流变压器遇到的运行工况以及故障情况不同于普通变压器。这些不同主要包括以下几点：

1.5.1 直流系统的故障相当于换流变压器的区外故障，一般短路电流都不会太大。对于整流侧，穿越换流变的'电流会增大，但由于直流控制保护系统的快速作用，很快会减小。对于逆变侧，直流系统的故障会造成直流电流无法传变至交流侧，反而会使穿越电流减小。

1.5.2 对于换流变压器保护来说，直流系统造成的最严酷的区外故障为整流侧的阀短路故障，相当于换流变出口的两相或三相短路故障。但由于直流保护的干预，实际只会出现半个周波的两相短路。对于逆变侧，由于触发角很大，阀短路时流过换流变压器的电流较整流侧小很多。

1.5.3 换流变压器发生区内故障时，直流系统一般不会提供短路电流。这是由直流控制系统的作用造成的。在整流侧，功率由交流侧转换至直流侧，换流变压器的故障只会造成这种转换的停止，而不会使功率反向，因此直流侧不会提供短路电流；在逆变侧，当故障轻微换相可以正常进行时，由于直流系统的定电流控制特性，直流侧不会提供额外的短路电流。如果故障严重，必然造成换相无法进行（交流电压降低），直流侧更不会提供短路电流。

1.5.4 由于直流控制系统快速的调节作用，在需要的时候，可以快速的将功率传输由一个方向反至另一个方向，对于换流变压器来说，就会出现快速的潮流反向。

1.5.5 换流变压器保护区内发生接地故障时，实际造成了阀的短路。由于阀的单向导电性，故障电流半周电流大，半周电流小，导致差电流中含有较大的二次谐波。

1.5.6 对于逆变侧的换流变压器的区内故障，往往会导致换相失败的发生，从而在穿越电流电流中产生很大的谐波，但差电流（即提供给故障点的电流）仍主要为工频分量。

1.5.7 由于换流变压器的特殊运行方式以及较大的漏抗（作为换相电抗），二次侧故障一般不会造成各侧TA的饱和，即使饱和造成保护的“误动作”也是正确的（换流变的区外即阀的区内故障，都会造成直流的停运）。但对于一个半开关的接线方式，交流系统区外故障时高压侧TA存在饱和的可能。。这种情况下的误动作是不可接受的，必须防止。

1.5.8 在阀未解锁前，当阀侧交流连线存在接地故障时，并不产生接地电流，也不会对变压器造成损害。但如此时不发现故障，阀一解锁后，就会造成阀的短路。因此要设置保护检测这种情况下的接地故障。

2 换流变压器的保护措施

2.1 保护的配置原则 为了保证既可靠又安全，在既简单又经济的情况下，可以这样配置换流变压器保护：每台换流变压器保护装设两台保护装置，每台保护装置的电源、输入独立，每台装置的输出都可以到达断路器的两个跳闸线圈以及直流控制的两个系统。每台装置采取措施防止自身误动作，而靠两装置的或出口防止故障情况下的拒动作。 2.2 保护的配置及原理 为了避免换流站特有的谐波对保护的影响，保护装置应从硬件和软件上采取措施，使保护只针对工频分量。

主保护包括稳态比率差动、差动速断、工频变化量比率差动、零序比率差动、过激磁保护。后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。

2.2.1 稳态比率差动保护 由于变比和联接组的不同，电力变压器在运行时，各侧电流大小及相位也不同。在构成继电器前必须消除这些影响。换流变压器的TA一般装在各侧绕组上，因此原、副边绕组电流相位相同，因此只需要对变比的影响进行补偿。以下的叙述的前提均为已消除了变压器各侧幅值和相位的差异。

稳态比例差动保护用来区分感受到的差流是由于内部故障还是不平衡输出（特别是外部故障时）引起。装置采用初始带制动的变斜率比率制动特性，稳态比率差动元件由低值比率差动（灵敏）和高值比率差动（不灵敏）两个元件构成。为了保证区内故障的快速切除，只有低值比率差动元件（灵敏）设有TA饱和判据，高值比率差动元件（不灵敏）不设TA饱和判据。

对于换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡，可用三种方法来解决：一是通过整定值躲开；二是利用浮动门槛自适应调整；三是利用分接头位置来调整。方法一、二简单实用，三实现起来复杂。

2.2.2 工频变化量比率差动保护 装置中依次按相判别，当满足 一定条件时，工频变化量比率差动动作。工频变化量比率差动保护经过涌流判别元件、过激磁闭锁元件闭锁后出口。

由于工频变化量比率差动的制动系数可取较高的数值，其本身的特性抗区外故障时TA的暂态和稳态饱和能力较强。工频变化量比率差动元件提高了装置在变压器正常运行时内部发生轻微匝间故障的灵敏度。且工频变化量比率差动保护不会受换流变压器分接头调整造成的差动电流不平衡的影响。

2.2.3 后备保护 后备保护包括过流、零序过流、过电压、零序过压、饱和保护。

3 小结

分析换流变压器与交流系统的主变压器比较所具有特点，阐述了这些特点以及直流输电的各种特殊运行工况对换流变压器保护带来的影响，并提出了相应的保护方案。