西北工业大学惯性仪器测试与数据分析2009-2010学年第1学期试卷

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）2009－2010学年第1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2009-12-17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（1~20空每空2分，21~25空每空4分，共60分，请将答案统一写在答题纸上）1.请列举出几种常见的陀螺仪：（1）。2.常将水平定位误差为（2）的惯性导航系统称为惯性级导航系统，该级别系统对惯性仪器的基本要求是：陀螺精度（3），加速度计精度（4）。3.惯性仪器静态误差模型是指：（5）。4.由向量TV25.10构成的反对称矩阵为：（6）。5.在单自由度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：（7）。6.根据单自由度陀螺仪静态漂移误差物理模型分析，若某液浮陀螺的转子质量m=0.1kg，角动量H=0.05kg.m2/s，假设转子存在50nm的加工工艺质量偏心误差，则它可能造成的陀螺静态漂移误差约为（8）º/h。7.在陀螺仪静态测试翻滚试验中，根据陀螺仪相对重力矢量之间的关系不同，常用的两种方法是：（9）和（10）。8.在北纬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1h时，顺着极轴看，转台相对地面基座逆时针转动了15º3′，则这段注：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时间内平均陀螺漂移大小为（11）º/h。9.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（12）角秒。10.按材质分，常用的平板可分为两大类，它们是：（13）。11.有一尺寸630mm×400mm的0级平板，经计算其平面度最大允许误差为（14）。12.线振动台的三种主要运动形式是：（15）。13.已知二元函数221212),(xxxxf和向量Txxx21，求偏导数xf（16）。14.时间序列为宽平稳的两个基本条件是：（17）。15.AR)1(模型)()1(95.0)(nwnxnx，),0(~)(2WNnw的自相关系数函数为（18），偏自相关系数函数为（19）。16.某光纤陀螺角速率信号采样频率100Hz，对1000点采样数据)(nx作频谱分析得幅频特性kkX~)(图，发现序号100k处有一明显峰值，则该峰值对应的实际陀螺信号频率为（20）Hz。17.已知坐标系1111zyxo绕z轴转动30°得坐标系2222zyxo，并且某向量R在坐标系1111zyxo的投影为TR2111，求该向量R在坐标系2222zyxo的投影：2R（21）。18.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xyzo且坐标原点在在刚体中点处，求该刚体的惯性张量矩阵：I（22）。0xyzL图1细长刚体及坐标系示意19.在单自由度陀螺仪静态误差模型中，写出陀螺仪沿输出轴的动力学方程，并说明各各力矩项的含义：（23）。20.已知白噪声),0(~)(2WNnw通过某线性系统，图2为100点输出样本序列的偏自相关系数函数曲线，试给出该线性系统模型估计（或输出样本序列的ARMA模型估计）：（24）。教务处印制共6页第2页西北工业大学命题专用纸图2偏自相关系数函数21.图3是某一连续周期方波信号的幅频特性，从图中可以看出该方波的占空比和幅值分别为（25）。图3方波幅频特性教务处印制共6页第3页西北工业大学命题专用纸一、填空题答案填写处1.（1）2.（2）（3）（4）3.（5）4.（6）5.（7）6.（8）7.（9）（10）8.（11）9.（12）10.（13）11.（14）12.（15）13.（16）14.（17）15.（18）（19）16.（20）17.（21）18.（22）19.（23）20.（24）21.（25）教务处印制共6页第4页西北工业大学命题专用纸二、简答题（每小题8分，共24分，要求有必要公式和计算过程）1.列写出单自由度陀螺仪动态漂移误差物理模型，并说明各项误差系数的含义。2.某激光陀螺采样频率125Hz，等效输出角速率信号1024点的单边PSD如图4所示。（1）大约26Hz处有一最大幅值100dBx（x：0.01°/h），求该周期信号的角速率半波峰值；（2）在20~62.5Hz之间包含一段较为平坦的功率谱约80dBx，求与它对应的高斯白噪声的均方差强度。图4激光陀螺单边PSD教务处印制共6页第5页西北工业大学命题专用纸3.在单自由度陀螺仪静态测试的极轴翻滚试验中，当陀螺仪输出轴指向极轴南时通过作图并分析陀螺仪各轴受力情况。三、综合题（共16分，要求有必要公式和计算过程）有一批测试数据（组数3N）如表1所示，回答下列问题：（1）试画出散点图并计算样本相关系数r；（2）利用最小二乘法求解回归方程；（3）求解判定系数及拟合优度；（4）使用F检验法判断回归方程的显著性（取显著性水平05.0）。教务处印制共6页第6页序号ixy11.02.022.01.033.03.0表1测试数据列表