【XH】 惯性导航设备性能测试与维修性分析 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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李安，覃方君，胡柏青 著

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• 测试技术
• 可靠性工程
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出版社： 科学出版社

ISBN：9787030530134

商品编码：29467226772

包装：平装

出版时间：2017-06-01

基本信息

书名：惯性导航设备性能测试与维修性分析

定价：80.00元

作者：李安,覃方君,胡柏青

出版社：科学出版社

出版日期：2017-06-01

ISBN：9787030530134

字数：

页码：192

版次：31

装帧：平装

开本：16开

商品重量：0.4kg

编辑推荐

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内容提要

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《惯性导航设备性能测试与维修性分析》针对平台罗经的维修性分析、测试系统研制、关键部件关键回路性能评估方法开展了相关的研究工作。首先从模糊判决和Bayes理论两方面对平台罗经定性、定量维修性指标进行了研究；然后介绍了基于虚拟仪器技术的平台罗经维修测试系统设计与实现方法；后对平台罗经的控制系统——方位稳定回路和其关键部件——陀螺仪分两个层次开展性能分析与评估研究，运用的方法预测并识别其初始故障，为平台罗经的视情维修策略提供参考依据。

目录

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目录
前言
章 概述 1
1.1 研究背景 1
1.2 现状分析 1
1.3 发展趋势及预测 2
第2章 平台罗经维修性定性定量评估方法研究 4
2.1 基于模糊判决的定性指标评估方法 4
2.1.1 平台罗经维修性定性指标选取 4
2.1.2 平台罗经维修性定性指标评估 8
2.1.3 维修性定性指标评估方法验证 16
2.2 基于Bayes理论的定量指标评估方法 19
2.2.1 平台罗经维修性定量指标选取 19
2.2.2 平台罗经维修性定量指标评估 22
第3章 基于虚拟仪器的平台罗经维修测试系统设计 34
3.1 虚拟仪器及电信号采集系统概述 34
3.2 基于USB总线的采集系统硬件设计 36
3.2.1 传感器系统组成 36
3.2.2 虚拟仪器硬件采集系统设计 40
3.3 基于LabVIEW的采集系统软件设计 42
3.4 陀螺电机多信息采集系统的设计 45
3.4.1 硬件设计方案 45
3.4.2 软件设计方案 49
3.5 稳定回路监测系统的设计 51
3.5.1 测试平台硬件组成 52
3.5.2 测试系统软件设计 54
3.6 串口信息监测系统的设计 56
3.6.1 系统总体结构 57
3.6.2 系统硬件设计 57
3.6.3 数据的提取 60
第4章 基于电信号、声信号的陀螺电机性能分析 63
4.1 磁滞同步陀螺电机运行特性分析 63
4.1.1 磁滞同步电机组成 63
4.1.2 磁滞同步陀螺电机基本方程 65
4.1.3 磁滞同步陀螺电机动力学方程 66
4.1.4 磁滞同步陀螺电机反电势分析 67
4.1.5 磁滞同步陀螺电机可靠性分析 68
4.1.6 磁滞同步陀螺电机动态测试 70
4.2 陀螺电机试验方案设计 72
4.2.1定量加速寿命试验 72
4.2.2 恒温多样本试验 73
4.2.3 数据采集 74
4.3 基于声信号的电机状态识别和预测 76
4.3.1 陀螺电机声信号的预处理 76
4.3.2 陀螺电机状态识别 78
4.3.3 陀螺电机性能状态预测研究 84
4.4 基于电信号的陀螺电机的寿命预测 91
4.4.1 陀螺电机反电势产生机理 91
4.4.2 基于反电势的状态特征参数的提取 92
4.4.3 状态特征参数的建模 103
4.4.4 状态特征参数的预测 107
4.4.5 结论 112
4.5 基于小启动电压的陀螺电机寿命预测 112
4.5.1 预测机理 112
4.5.2 数据测量 113
4.5.3 数据建模 114
4.5.4 试验及结论 116
第5章 基于小方差控制的平台罗经稳定回路性能分析 119
5.1 稳定回路的研究现状 119
5.2 控制系统性能评估的研究及应用现状 119
5.3 单回路性能监测和评估 121
5.4 多回路性能监测和评估 157
参考文献 179

作者介绍

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文摘

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序言

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【XH】 惯性导航设备性能测试与维修性分析 内容简介： 本书聚焦于【XH】惯性导航设备的性能测试与维修性分析，旨在为相关领域的科研人员、工程师、技术人员以及管理决策者提供一套系统、详实的技术指南和实操参考。本书内容丰富，结构严谨，理论与实践相结合，力求全面深入地剖析惯性导航设备在实际应用中的关键性能指标、测试方法，以及其固有的维修性特点和优化策略。 第一部分：惯性导航设备概述与性能基石 本部分将从宏观视角出发，为读者构建对惯性导航设备（INS）的整体认知。我们将首先介绍惯性导航技术的起源、发展历程及其在现代科技领域不可或缺的地位，重点阐述其工作原理，包括如何利用惯性传感器（如加速度计和陀螺仪）感知和测量载体的运动状态，并通过积分运算推算载体的位置、速度和姿态。 接着，我们将深入探讨影响惯性导航设备性能的核心因素。这包括但不限于： 传感器精度与稳定性： 详细分析不同类型惯性传感器的误差来源（如零偏、尺度因子误差、随机噪声、温度漂移、角随机游走等），以及这些误差如何随时间累积并对导航精度造成影响。我们将介绍常用的高精度传感器技术，如激光陀螺、光纤陀螺、MEMS传感器等，并对比它们的性能特点和适用场景。 数据处理算法： 阐述惯性导航系统的数据滤波算法（如卡尔曼滤波、扩展卡尔曼滤波、无迹卡尔曼滤波等）在抑制传感器噪声、融合多源信息、实现高精度导航中的关键作用。我们将讨论不同滤波算法的优缺点、收敛性以及计算复杂度。 平台稳定技术： 对于安装在不稳定平台上的惯性导航系统，平台稳定技术（如伺服稳定平台）的必要性、设计原理及其对系统精度的贡献。 外部信息融合： 探讨惯性导航系统与其他导航系统（如GPS/GNSS、磁力计、气压计、轮速计、视觉里程计等）进行信息融合的必要性与优势。我们将详细介绍不同融合策略的实现方式，以及如何通过融合提升系统的整体鲁棒性和精度，特别是在GPS信号受干扰或丢失的条件下。 环境因素影响： 分析温度、湿度、振动、冲击、电磁干扰等环境因素对惯性导航设备性能的影响机理，以及相应的防护和补偿措施。 第二部分：惯性导航设备性能测试的关键环节 本部分是本书的重点之一，将系统性地介绍【XH】惯性导航设备的各项性能测试方法和流程。我们将依据行业标准和实际应用需求，设计一套全面、科学的测试体系。 静态性能测试： 零偏稳定性测试： 介绍如何通过长时间对设备进行固定静置，监测输出信号的漂移情况，评估传感器的零偏稳定性。 尺度因子误差测试： 讲解如何通过已知精度的转台或平移平台，测试传感器在不同输入下的响应比例误差。 噪声测试： 演示如何通过统计分析设备在静止状态下的输出信号，量化传感器的随机噪声水平。 分辨率与灵敏度测试： 阐述如何通过施加微小变化量的输入信号，测试设备的最小可探测能力。 动态性能测试： 角随机游走（ARW）与速率随机游走（RRW）测试： 介绍如何通过功率谱密度分析等方法，评估传感器的随机噪声特性。 转台测试： 详细讲解在各种速率、加速度和旋转模式下，对惯性导航设备进行转台测试的流程和数据采集方法，以评估其动态响应精度和稳定性。 直线加速测试： 介绍在直线加速平台上，对设备进行测试，评估其在加速过程中的导航输出精度。 振动与冲击测试： 模拟实际应用中可能遇到的振动和冲击环境，测试设备在这些条件下的性能保持能力和可靠性。 综合动态场景模拟测试： 设计模拟各种典型运动场景（如飞机起降、船舶航行、车辆转弯等），全面评估设备的导航精度、定位精度、速度精度和姿态精度。 精度评定指标体系： 导航误差度量： 明确定义并阐述常用的导航误差度量指标，如位置误差（CEP, RPE）、速度误差、姿态误差（俯仰、滚转、航向）、对准误差等。 性能指标量化： 介绍如何根据测试数据，量化各项性能指标，并与设备设计指标进行对比分析。 精度等级划分： 结合实际应用场景，分析不同精度等级惯性导航设备的需求，以及如何根据测试结果进行等级划分。 测试环境与设备： 高精度测试平台： 介绍用于惯性导航设备测试的各类高精度测试平台，包括转台、直线加速平台、多自由度运动平台等。 环境模拟设备： 讨论温度箱、振动台、电磁兼容测试设备等在性能测试中的应用。 数据采集与处理系统： 强调高效、可靠的数据采集与处理系统在测试过程中的重要性。 测试数据分析与报告： 数据预处理： 介绍数据滤波、去噪、时钟同步等预处理技术。 误差分析方法： 阐述如何运用统计学方法、回归分析等对测试数据进行深入分析，找出误差规律。 测试报告编写： 指导读者如何编写一份结构清晰、内容翔实、结论明确的性能测试报告。 第三部分：惯性导航设备的维修性分析与策略 本部分将着眼于【XH】惯性导航设备的后期维护和可靠性保障，从维修性的角度进行深入分析。 维修性基本概念与指标： 可维修性定义： 引入可维修性的基本概念，包括可达性、可诊断性、可修复性等。 维修性指标： 详细介绍常用的维修性指标，如平均修复时间（MTTR）、平均故障检测时间（MTDD）、平均修复时间（MTTR）等，并阐述它们在评估设备可维护性中的作用。 故障模式与影响分析（FMEA）： FMEA流程： 详细介绍FMEA的实施流程，包括识别潜在的故障模式、分析故障发生的原因、评估故障的影响，并提出预防和改进措施。 惯性导航设备FMEA实例： 针对惯性导航设备的传感器、处理器、电源、外壳等关键组件，进行具体的FMEA分析，识别出可能出现的故障以及对导航性能的影响。 故障诊断与排除技术： 内置自诊断（BITE）功能： 分析惯性导航设备中BITE系统的设计原理、功能模块以及如何利用BITE信息进行初步的故障定位。 外部测试与诊断工具： 介绍常用的惯性导航设备维修诊断设备和软件，如专用测试仪、故障诊断专家系统等。 故障隔离策略： 讨论在维修过程中，如何有效地隔离故障范围，将问题锁定在特定的组件或模块。 维修人员技能要求： 分析进行惯性导航设备维修所需的技术知识和操作技能。 备品备件管理： 备件需求预测： 介绍如何根据设备的可靠性数据、故障率等信息，预测备件需求量。 备件分类与库存： 讨论备件的分类方式、合理的库存水平和管理策略。 维修性设计原则与优化： 模块化设计： 阐述模块化设计如何简化维修过程，提高维修效率。 标准化与通用化： 强调标准化和通用化在降低维修成本、提高备件通用性方面的作用。 可插拔设计： 介绍可插拔设计如何方便组件的更换和维护。 易于访问性设计： 强调在设备结构设计上，应充分考虑维修人员的易于访问性。 维修记录与反馈： 维修日志管理： 建立完善的维修记录系统，记录每次维修的时间、内容、更换的部件、故障原因等信息。 维修数据分析： 利用维修记录数据，对设备的可靠性和维修性进行持续的评估和改进。 设计改进反馈： 将维修过程中发现的普遍性问题反馈给研发部门，用于指导后续产品的设计改进。 第四部分：【XH】惯性导航设备实际应用案例与未来展望 本部分将结合【XH】惯性导航设备的实际应用案例，进一步印证本书所阐述的性能测试与维修性分析方法的有效性，并对该领域的未来发展趋势进行展望。 典型应用场景下的性能表现： 航空航天领域： 分析【XH】设备在飞机、导弹、卫星等高精度导航场景下的性能特点和测试要点。 船舶与海洋工程： 探讨在复杂海洋环境下，设备的性能要求与测试方法。 陆地交通与无人驾驶： 论述在城市复杂环境、GPS受限情况下的设备性能与可靠性要求。 军事与国防应用： 介绍【XH】设备在军事领域应用的特殊性与高标准。 案例研究： 精选1-2个【XH】惯性导航设备在实际应用中遇到的性能瓶颈或维修难题，通过本书介绍的测试与分析方法，进行深入剖析，并给出具体的解决方案。 未来发展趋势： 更高精度与更低成本： 探讨惯性导航技术在传感器精度、集成度、成本控制等方面的发展方向。 智能化与自主化： 展望惯性导航设备与人工智能、机器学习的结合，实现更智能化的故障诊断和自适应控制。 多传感器融合的深化： 预测惯性导航与其他新兴传感器（如激光雷达、高精度地图等）的融合将带来更强大的导航能力。 微型化与低功耗： 关注惯性导航设备在尺寸和功耗方面的持续优化，以满足更多新兴应用的需求。 标准化与互操作性： 讨论行业在标准化和互操作性方面可能取得的进展。 结论： 【XH】 惯性导航设备性能测试与维修性分析》一书，不仅是对惯性导航设备技术深度探索的结晶，更是对实际工程应用中关键问题的系统性解答。本书通过详尽的性能测试流程、科学的误差分析方法以及全面的维修性考量，为用户提供了从设备选型、性能验证到维护保障的全方位指导。我们相信，本书的出版将为推动【XH】惯性导航设备的可靠性提升、性能优化以及应用推广，做出积极贡献。

评分☆☆☆☆☆

这本书的出现，仿佛是一股清流，在浩瀚的书海中为我指明了一个清晰的方向。我一直对那些能够独立自主地进行定位和导航的技术充满着浓厚的兴趣，而惯性导航，无疑是其中的佼佼者。它不依赖外部信号，仅凭内部传感器的精密配合，就能在任何环境下提供可靠的位置和姿态信息。然而，这种“独立”并非意味着“完美无缺”。正是因为其复杂性和精密性，性能的稳定性和可靠性就显得尤为重要。书中关于“性能测试”的部分，我想一定包含了各种科学严谨的评估体系，从基本的精度到抗干扰能力，再到动态性能的响应，每一个环节都至关重要。而“维修性分析”更是触及了实际应用中的核心问题。设备总会有出现故障的时候，如何能够快速、准确地定位问题，并进行高效的维修，直接关系到任务的成败。我希望书中能够提供一些实用的维修指导，也许会是一些典型的故障模式分析，又或者是一些故障排除的流程和技巧，让我在理论知识之外，也能获得一些实践性的启发。

评分☆☆☆☆☆

这本书，【XH】 惯性导航设备性能测试与维修性分析，如同一个精心打造的工具箱，为我打开了通往惯性导航世界的大门。我一直对那些能够“自主思考”的导航系统感到好奇，它们如何在没有外部坐标系的情况下，依然能够保持精准的航向和位置。书中对于“性能测试”的阐述，想必会深入到各个技术层面，让我了解衡量一个惯性导航系统优劣的标准是什么。是从传感器级别的精度，到算法的鲁棒性，再到整体系统的可靠性，每一个维度都蕴含着深厚的学问。而“维修性分析”的部分，则更像是为这些“高精尖”设备量身定做的“保养手册”。我想象它会列举一些常见的故障现象，并给出相应的诊断步骤和维修建议，甚至会涉及一些故障预测和预防的策略，这对于确保惯性导航设备在关键时刻不掉链子，具有极其重要的意义。我期待着书中能够通过详实的案例和数据，将这些理论知识生动地呈现出来，让我能够真正理解其内在的逻辑和精髓。

评分☆☆☆☆☆

一本厚重的书，封面设计简洁，只印着一个【XH】的标识和书名《惯性导航设备性能测试与维修性分析》。翻开书页，纸张的触感温润，散发着淡淡的油墨香。我迫不及待地想从中一窥究竟，毕竟，惯性导航这个概念本身就带着一种神秘而强大的魅力。它关乎着那些在广阔空间中默默指引方向的“眼睛”和“大脑”，无论是翱翔天际的飞机，远征深海的潜艇，还是探索未知的航天器，都离不开它们精准的校准。这本书，无疑是在深入剖析这些关键设备的“健康状况”以及如何在它们“生病”时迅速让它们恢复“活力”的学问。我尤其好奇它在“性能测试”方面会涉及到哪些具体的指标和方法，是像考量一个运动员的体能那样，进行一系列严苛的模拟和实测吗？而“维修性分析”更是让人遐想连篇，它会讲述如何像一位经验丰富的医生，通过细致的“问诊”和“诊断”，找到故障的根源，并制定出有效的“治疗方案”吗？我期待着书中能够用生动的案例，揭示那些隐藏在数据和图表背后的逻辑，让枯燥的技术术语变得鲜活起来，从而让我对惯性导航的理解，能够从模糊的轮廓，逐渐变得清晰而具体。

评分☆☆☆☆☆

当我捧起这本书，首先映入眼帘的是它严谨的标题：《XH】 惯性导航设备性能测试与维修性分析》。这不仅仅是一个书名，更像是一把钥匙，指向了一个专业而深邃的领域。惯性导航，这个在军事、航空航天、地质勘探等众多高科技领域扮演着举足轻重角色的技术，其背后的奥秘一直让我着迷。书中对“性能测试”的探讨，无疑是解密其“实力”的关键。我猜想，它会深入剖析各种测试方法，或许会涉及到不同环境下的模拟测试，比如高温、低温、振动、冲击等，以及这些测试如何量化设备的导航精度、稳定性和响应速度。而“维修性分析”，则更像是为这些精密仪器提供了“健康保障”的指南。设备不可能永远处于最佳状态，当它们出现偏差时，如何才能快速有效地找到病灶，并且能够迅速恢复其功能，这本书想必会提供详尽的分析和解决方案，也许会包含一些故障诊断的流程图，或者是备件更换的策略，这些都将是实际操作中极为宝贵的经验。

评分☆☆☆☆☆

手捧着《XH】 惯性导航设备性能测试与维修性分析》，我仿佛置身于一个充满挑战与机遇的科技前沿。惯性导航，这个支撑着现代许多尖端技术的重要组成部分，其性能的卓越与否，直接决定了任务的成败。我深信，书中关于“性能测试”的章节，会以一种极具条理性的方式，揭示惯性导航设备在各种复杂工况下的表现。从数据的采集与分析，到误差的辨识与量化，每一个环节都将是严谨而科学的。而“维修性分析”，则更像是为这些精密复杂的设备提供了“生命线”。我期待着书中能够提供一些实用的维修经验，或许会是一些故障排除的经典案例，又或许是一些提高设备可维护性的设计理念，这些都将为我理解如何确保惯性导航系统的长期稳定运行，提供宝贵的参考。我希望这本书能够让我不仅了解到“是什么”，更能深入理解“为什么”以及“怎么做”，从而在理论与实践之间建立起一座坚实的桥梁。