检索结果-内蒙古大学图书馆

中国惯性技术学报 2022年第4期30卷 421-428页

作者：丛明宇丁鹏戴志军程向红东南大学仪器科学与工程学院南京210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 江西洪都航空工业集团有限责任公司南昌330024

针对基于柔性杆臂传递对准方案中的杆臂加速度构建时,角加速度提取噪声大的问题,提出利用跟踪微分器求取角加速度信号,以补偿杆臂挠曲一体化模型中的杆臂加速度误差。通过将子惯导角速率及其跟踪的微分结果作为模型分量,进而推导建立了... 详细信息

针对基于柔性杆臂传递对准方案中的杆臂加速度构建时,角加速度提取噪声大的问题,提出利用跟踪微分器求取角加速度信号,以补偿杆臂挠曲一体化模型中的杆臂加速度误差。通过将子惯导角速率及其跟踪的微分结果作为模型分量,进而推导建立了考虑柔性杆臂的传递对准模型。仿真表明基于角加速度滤波的方法可以获得平滑的角加速度信息,基于柔性杆臂补偿的传递对准模型,可以实现三轴安装误差估计精度平均提高22.3%,姿态失准角估计精度平均提高4.6%,所提出的方法具有一定的工程适用性。

关键词：传递对准柔性杆臂跟踪微分器角加速度滤波

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一种室内伪卫星混合指纹定位方法

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西安电子科技大学学报 2023年第5期50卷 21-31页

作者：李雅宁李宏生蔚保国东南大学仪器科学与工程学院微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室江苏南京210096 中国电子科技集团公司第五十四研究所河北石家庄050081 卫星导航系统与装备技术国家重点实验室河北石家庄050081

目前,复杂的室内环境与伪卫星信号的交互机制尚未得到根本解决,室内定位的稳定性、连续性和准确性仍是技术瓶颈,现有室内指纹定位方法面临指纹采集量与定位精度和定位范围成正比的限制,同时也有非实际采集不能完成定位的弊端。针对现有... 详细信息

目前,复杂的室内环境与伪卫星信号的交互机制尚未得到根本解决,室内定位的稳定性、连续性和准确性仍是技术瓶颈,现有室内指纹定位方法面临指纹采集量与定位精度和定位范围成正比的限制,同时也有非实际采集不能完成定位的弊端。针对现有方法的不足,结合实际测量、数学仿真和人工神经网络的优点,提出了一种基于实际采集指纹、建模仿真指纹和人工神经网络的室内伪卫星混合指纹定位方法。首先对实际环境和信号收发端进行模型构建,其次将利用射线追踪仿真生成的模拟指纹转换后联合实测指纹共同添加到神经网络的输入中,扩展了原来单一实测指纹输入数据集的样本特征,最后利用混合指纹共同训练人工神经网络定位模型,用于在线定位。以某机场环境为例,实验证明混合指纹定位方法可以提高稀疏采集指纹区域的定位精度,均方根定位误差约为0.4850 m,与传统指纹定位方法相比,定位误差降低了约54.7%;在没有采集指纹的区域也可以粗略完成初步定位,均方根定位误差约为1.1237 m,突破了传统指纹定位方法的局限。

关键词：指纹定位人工神经网络伪卫星射线追踪室内定位

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一种基于M估计的抗差自适应多模型组合导航算法

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中国惯性技术学报 2021年第4期29卷 482-490页

作者：徐晓苏仲灵通微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

针对复杂环境下因量测噪声统计特性时变及量测粗差而引起的组合导航精度下降的问题,提出了一种基于M估计的抗差自适应多模型组合导航算法。所提算法突破了传统交互式多模型算法定结构的限制,凭借所提出的模型集自适应调整策略,能够快速... 详细信息

针对复杂环境下因量测噪声统计特性时变及量测粗差而引起的组合导航精度下降的问题,提出了一种基于M估计的抗差自适应多模型组合导航算法。所提算法突破了传统交互式多模型算法定结构的限制,凭借所提出的模型集自适应调整策略,能够快速估计量测噪声统计特性,并利用模型概率信息对模型转移概率矩阵进行实时修正;引入了基于M估计的抗差Kalman滤波算法,以提高滤波抗差能力。以SINS/DVL组合导航系统为例,通过仿真和长江试验对所提算法进行了验证,结果表明所提算法有效降低了量测噪声统计特性时变及量测粗差对滤波精度的影响。在长江试验中,所提算法相比AIMM算法,东、北向速度误差和位置误差的均方根误差分别下降了44%、36%和41%、53%,水平定位精度提升了约45.9%,定位精度提升显著。

关键词：组合导航自适应多模型抗差M估计复杂环境

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基于强跟踪平方根容积卡尔曼滤波的GNSS信号跟踪环路设计

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中国惯性技术学报 2021年第6期29卷 740-745页

作者：程向红张晶晶微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

在GNSS接收机信号跟踪阶段,跟踪环路容易因为载体高速运动导致环路失锁。为了提高跟踪环路的动态性能和精度,提出了一种基于平方根容积卡尔曼滤波和强跟踪滤波的跟踪环路。在传统跟踪环路的基础上,以同相、正交各支路输出为观测量,在平... 详细信息

在GNSS接收机信号跟踪阶段,跟踪环路容易因为载体高速运动导致环路失锁。为了提高跟踪环路的动态性能和精度,提出了一种基于平方根容积卡尔曼滤波和强跟踪滤波的跟踪环路。在传统跟踪环路的基础上,以同相、正交各支路输出为观测量,在平方根容积卡尔曼滤波中引入渐消因子以提高跟踪环路的鲁棒性,对伪码相位和载波多普勒频率作统一估计。动态仿真试验结果表明,相比于二阶锁频环辅助三阶锁相环,所提出的跟踪环路定位、定速误差减小了25%以上,可以为后续的导航解算等模块提供更为可靠的观测量。

关键词： GNSS信号跟踪环路平方根容积卡尔曼滤波强跟踪滤波

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单轴旋转捷联惯导系统圆锥误差分析与仿真

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中国惯性技术学报 2021年第1期29卷 28-34页

作者：丁鹏程向红刘文倩微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

刚体的有限转动存在不可交换性,导致捷联惯导(SINS)在圆锥运动环境下进行导航解算时会产生圆锥误差。由于单轴旋转调制惯导(RINS)和纯捷联惯导(SINS)在圆锥环境下的运动模型不同,因此圆锥误差及其补偿效果也会发生相应改变。首先构建了... 详细信息

刚体的有限转动存在不可交换性,导致捷联惯导(SINS)在圆锥运动环境下进行导航解算时会产生圆锥误差。由于单轴旋转调制惯导(RINS)和纯捷联惯导(SINS)在圆锥环境下的运动模型不同,因此圆锥误差及其补偿效果也会发生相应改变。首先构建了单轴RINS在圆锥运动下的数学模型,其次分析了基于角速率的多子样旋转矢量算法下的不可交换性误差及圆锥误差补偿算法,然后研究了转位方案对单轴RINS中圆锥补偿项的影响,最后通过仿真验证理论分析。仿真结果表明,单轴RINS下的圆锥误差要大于SINS,采用四位置转停方案可明显降低圆锥误差,启停阶段的航向角误差比停转阶段的误差大3个数量级,基于角速率的四子样旋转矢量算法补偿精度高于其他子样算法1个数量级。单轴RINS圆锥误差分析与仿真为旋转调制惯导系统精度的提升提供了有益的参考。

关键词：单轴旋转惯导多子样旋转矢量补偿圆锥误差转位方案

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集成光度在线标定的边缘对准SLAM方法

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中国惯性技术学报 2021年第6期29卷 733-739页

作者：徐晓苏游颖辉微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室南京210096 东南大学仪器科学与工程学院南京210096

由于相机的曝光时间、渐晕效应等因素,场景中的同一点在不同图像中可能具有不同的像素强度,导致提取的边缘像素的分布情况有较大的差异,使得基于边缘对准的SLAM算法性能下降。针对这一问题,提出了一种集成光度在线标定的边缘对准视觉SLA... 详细信息

由于相机的曝光时间、渐晕效应等因素,场景中的同一点在不同图像中可能具有不同的像素强度,导致提取的边缘像素的分布情况有较大的差异,使得基于边缘对准的SLAM算法性能下降。针对这一问题,提出了一种集成光度在线标定的边缘对准视觉SLAM方法。通过估计渐晕系数和曝光时间来校正图像,有效改善了边缘提取的质量。并在位姿估计中合理设计残差项的权重系数,有效提升了系统多次运行的稳定性。在TUM数据集上的实验结果表明,提出的算法相较原有的算法误差更小,轨迹均方根误差减少约55%,并且有效消除了稀疏建图中的重叠。同时与目前常用的特征点法ORB-SLAM3进行了对比,所提出的方法在弱纹理环境中具有明显优势。

关键词：同步定位与建图在线光度标定边缘对准距离变换

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基于3D打印的隧道磁阻加速度计研究

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传感器与微系统 2023年第12期42卷 25-28页

作者：陈新茹杨波东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 东南大学微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室江苏南京210096

由于隧道磁阻(TMR)效应具有高灵敏度优势,被用于加速度的检测,设计了一种基于3D打印的TMR加速度计。首先,根据线性加速度计的工作原理,推导出输入加速度与输出位移的关系,同时通过对永磁体数学模型的分析得出永磁体周围磁场强度变化率... 详细信息

由于隧道磁阻(TMR)效应具有高灵敏度优势,被用于加速度的检测,设计了一种基于3D打印的TMR加速度计。首先,根据线性加速度计的工作原理,推导出输入加速度与输出位移的关系,同时通过对永磁体数学模型的分析得出永磁体周围磁场强度变化率与位移变化的关系;接着,根据TMR效应的原理,设计加速度计整体架构,实现加速度—位移—磁场—电压的转换;随后,设计加速度计机械结构,进行机械结构仿真优化与磁场仿真分析,确定结构参数和布局方式;最后,设计了TMR加速度计测控电路,进行电路仿真和实验验证。实验测试数据显示,该TMR加速度计标度因数为161.1 mV/gn。

关键词：隧道磁阻效应加速度计永磁体测控电路

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半球谐振陀螺全角模式检测算法误差分析及优化研究

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仪表技术与传感器 2023年第1期 102-106页

作者：吴英杰李宏生东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室东南大学江苏南京210096

针对全角模式下半球谐振陀螺闭环检测回路中控制系统固有延迟与信号检测端增益失配导致的角度估计误差,提出了控制量运算与角度解算的优化方法。传统检测算法基于lynch平均法建立控制量与谐振子进动参数的关系,通过检测算法输出的控制... 详细信息

针对全角模式下半球谐振陀螺闭环检测回路中控制系统固有延迟与信号检测端增益失配导致的角度估计误差,提出了控制量运算与角度解算的优化方法。传统检测算法基于lynch平均法建立控制量与谐振子进动参数的关系,通过检测算法输出的控制量进行振型控制与方位角的解算,在此基础上,直接提取检测信号中的余弦分量进行方位角解算并忽略振幅控制量中的正交分量,缩减了控制量计算过程并抑制了检测端增益失配导致的角度输出误差。仿真结果表明:与传统算法相比,优化后的检测算法在振幅控制上有更优良的控制精度,角度输出误差显著降低。

关键词：半球谐振陀螺全角模式检测算法误差优化方法

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基于AGC线性化的谐振式加速度计相位噪声分析

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传感器与微系统 2023年第4期42卷 31-34,42页

作者：夏蓬勃丁徐锴黄丽斌东南大学仪器科学与工程学院江苏南京210096 东南大学、微惯性仪表与先进导航技术教育部重点实验室江苏南京210096

谐振式加速度计系统运行过程中会引入噪声,导致输出信号的相位发生偏移,从而影响测频精度。同时,由于自动增益控制(AGC)回路非线性的影响,噪声的传递无法直接利用传递函数分析。为了减小噪声的影响,根据谐振式加速度计的工作原理与噪声... 详细信息

谐振式加速度计系统运行过程中会引入噪声,导致输出信号的相位发生偏移,从而影响测频精度。同时,由于自动增益控制(AGC)回路非线性的影响,噪声的传递无法直接利用传递函数分析。为了减小噪声的影响,根据谐振式加速度计的工作原理与噪声理论,对谐振回路中引入的各种噪声进行了传递路径的线性化分析与数学推导,给出了相位噪声表达式。MATLAB曲线,Simulink噪声模型与谐振式加速度计高速采样的相位噪声一致,验证了相位噪声表达式与噪声模型的正确性。

关键词：谐振式加速度计自动增益控制线性化相位噪声仿真分析

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基于Si_(3)N_(4)和LRSPP的温度不敏感波导

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红外与激光工程 2023年第9期52卷 253-261页

作者：薛小枚秦妍妍李悦张彤东南大学仪器科学与工程学院微惯性仪表与先进导航教育部重点实验室江苏南京210096 东南大学苏州校区苏州市金属纳米光电技术重点实验室江苏苏州215123 东南大学电子科学与工程学院信息显示与可视化国际合作联合实验室江苏南京210096

光子集成芯片将多种功能器件进行片上集成,具有损耗低、带宽大、抗电磁干扰等优势,是当前光电领域发展的主流方向。集成光学器件的温度稳定性是影响其光学性能的重要因素之一。为了提高集成光学器件温度稳定性,提出了基于氮化硅(Si_(3)N... 详细信息

光子集成芯片将多种功能器件进行片上集成,具有损耗低、带宽大、抗电磁干扰等优势,是当前光电领域发展的主流方向。集成光学器件的温度稳定性是影响其光学性能的重要因素之一。为了提高集成光学器件温度稳定性,提出了基于氮化硅(Si_(3)N_(4))和长程表面等离激元(Long-Range Surface Plasmon Polariton,LRSPP)波导的温度不敏感结构,对器件性能随温度的漂移进行抑制和补偿。首先,分析了Si_(3)N_(4)波导和LRSPP波导对接的模式耦合效率,当满足最佳匹配条件时,可实现耦合效率99.9%以上的高效耦合。对混合波导的温度特性进行了分析,结果表明,当LRSPP波导和Si_(3)N_(4)波导的最佳长度比为0.077,相位不随温度的变化而发生漂移,实现了温度不敏感的波导。当波导不能满足最佳长度比时,对LRSPP波导芯层施加电压实现主动补偿,亦可实现温度不敏感。此外,对LRSPP波导的传输特性进行了测试,测得偏振消光比为64 dB,具有良好的单偏振特性。文中提出的温度不敏感结构具有可主动调谐、损耗低、单偏振、普适性高等优点,能有效地解决Si_(3)N_(4)波导性能随温度变化发生漂移的问题,在Si_(3)N_(4)基光子集成芯片中具有广泛的应用前景。

关键词：光子集成芯片温度不敏感相位调谐氮化硅表面等离激元

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