西北工业大学惯性仪器测试与数据分析2012-2013学年第2学期

诚信保证本人知晓我校考场规则和违纪处分条例的有关规定，保证遵守考场规则，诚实做人。本人签字：编号：西北工业大学考试试题（卷）2012－2013学年第2学期开课学院自动化学院课程惯性仪器测试与数据分析学时48考试日期2013-05-27考试时间2小时考试形式（开）（A）卷题号一二三四五六七总分得分考生班级学号姓名一、填空题（共20小题，每小题3分，共计60分，请将答案统一写在答题纸上）1.惯性导航定位中常涉及到海里的概念，它的定义是：。2.何谓惯性器件的静态误差模型：。3.由向量T310V构成的反对称矩阵为：。4.某均匀材质的细长刚体质量为m、长度为L，如图1建立坐标系oxyz且坐标原点o选在刚体的一端点处，求该刚体的惯性张量矩阵I。xyzLo图15.在单自由度转子陀螺仪静态漂移误差模型中，引起漂移的干扰力矩通常包含三项，它们分别是：。6.在南纬30º的某实验室，进行单自由度陀螺仪伺服转台试验且陀螺仪输入轴指向极轴北，测试至2h时，顺着极轴看，转台相对地面基座逆时针转动了30º3′，则这段时间内平均陀螺漂移大小为º/h。7.光纤陀螺Shupe温度误差产生的主要原因是：。注：1.命题纸上一般不留答题位置，试题请用小四、宋体打印且不出框。2.命题教师和审题教师姓名应在试卷存档时填写。共6页第1页西北工业大学命题专用纸8.使用校准好的0.02mm/m规格的合像水平仪测试某水平测试台的倾斜角，当水平仪的微调刻度调整读数为2时气泡重合，指示水平，则该测试台与理想水平面之间夹角为角秒。9.为了安全使用速率转台，主要注意事项有：。10.假设测得某线振动台的正弦振动幅值输出波形为)12cos(003.0)6cos(004.0)3sin(5.0tttA（单位mm），则该波形的失真度为。11.在惯性仪器测试中精密离心机的主要作用是：。12.在某一元线性模型的回归分析中，由30组样本数据计算得总平方和为20，回归平方和为2，则剩余平方和为：，拟合优度为：，该模型的线性性是否显著（取显著性水平%5）：。13.已知AR)1(模型)(5.0)1(5.0)(nwnxnx，其中白噪声)1,0(~)(2WNnw，则该随机过程)(nx的平均功率为：。14.欲对某陀螺随机误差进行一阶马尔可夫过程建模且相关时间大约为10s，则建议采集陀螺数据的时间至少为。15.某陀螺角速率信号采样频率400Hz，对512点采样数据)(nx作频谱分析得幅频特性)(kXk图，发现序号10k处有一明显峰值，则该峰值对应的实际陀螺信号频率约为Hz。16.使用10位“四舍五入”型A/D转换器进行电压采样，已知采样电压范围为0～15V且采样频率为100Hz，则该A/D输出的量化噪声功率谱密度约为。17.某角速率输出型光纤陀螺，已知角速率白噪声的功率谱密度为0.001（（º）/h）2/Hz，等效带宽1000Hz，若选择采样频率100Hz并用作姿态跟踪，则10min后由陀螺白噪声造成的姿态角误差（1）为（″）。18.已知连续时间一阶马尔科夫模型wtxtx)(/1)(且1)0(xR、10s，若要对其进行离散化仿真（取离散周期sT0.01s），则离散模型为。19.现代滤波器与经典滤波器的主要区别有。20.已知变量21xxx和向量函数22122211)(2)(:)(xxfxxfxxxf，试求xf。教务处印制共6页第2页西北工业大学命题专用纸二、简答题（共5小题，每小题8分，共计40分，要求有必要公式和计算过程）1.现有两套共原点的坐标系nnnzyxo和bbbzyxo，已知noz轴处于box、boy、boz三轴的几何中心，且boy轴在nnzoy平面内（见图2），试求变换矩阵bnC。nxnynzbxbybzo图22.在南半球地理纬度为L的地方进行单自由度转子陀螺仪试的极轴翻滚试验，当陀螺仪输出轴（O轴）指向极轴南时，通过作图并分析陀螺仪各轴的受力情况。教务处印制共6页第3页西北工业大学命题专用纸3.回答以下问题：（1）求序列}3,2,1,0;0,1,0,1{)(nnx的DTFT变换)(jeX；（2）求序列}3,2,1,0;0,1,0,1{)(nnx的DFT变换)(kX；（3）在同一图上作出)(~jeX和)(~2kXNk曲线。4.某陀螺静态角速率输出的Allan方差曲线如图3所示，试对该陀螺的漂移误差进行分析（包括漂移误差的种类和参数估计）。图3某陀螺漂移的Allan方差教务处印制共6页第4页西北工业大学命题专用纸5.现有随机动态系统kkkkkkkkkvxHywxΦx111/，其中系统模型参数：20021/kkΦ，12kH，并且噪声0vwvvvww0w][,5][,0][,2001][,][TTTkjjkkjkjkkjkEEEEE。若已知状态估计21ˆ1kx及其均方差阵20021kP，试通过Kalman滤波求当量测51ky时的状态估计kxˆ。教务处印制共6页第5页西北工业大学命题专用纸一、填空题答案填写处1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.13.14.15.16.17.18.19.20.教务处印制共6页第6页