检索结果-内蒙古大学图书馆

仪表技术与传感器 2019年第3期 114-118页

作者：陈健伟陈鸿王晋祺苏明辉中北大学电子测试技术国家重点实验室仪器科学与动态测试教育部重点实验室山西太原030051

为了解决大型舰体舱内大范围冲击与环境噪声信号采集难度大以及数据采集过程中系统控制稳定性低的问题,设计了一种体积小,容量大的多通道数据采集存储设备,通过FPGA控制采集系统,利用线性光耦滤除高频信号干扰,ADS1258实现16路模拟数据... 详细信息

为了解决大型舰体舱内大范围冲击与环境噪声信号采集难度大以及数据采集过程中系统控制稳定性低的问题,设计了一种体积小,容量大的多通道数据采集存储设备,通过FPGA控制采集系统,利用线性光耦滤除高频信号干扰,ADS1258实现16路模拟数据的转换,异步缓冲技术对高速数据进行缓冲,抽样表决与延时滤波相结合来提高开关控制指令的稳定性,最终实现16路数据的采集存储。实验证明,此系统的采样精度能够达到0.1%,可以有效地抑制干扰信号,提高了系统的稳定性。

关键词： FPGA ADS1258 线性光耦抽样表决延时滤波采集存储

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某记录器存储模块关键技术的研究

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电子测量技术 2020年第22期43卷 137-141页

作者：文丰王雨婷薛志超张志龙张凯华中北大学仪器与电子学院电子测试技术国家重点实验室太原030051 中国运载火箭技术研究院空间物理重点实验室北京100076

为了对飞行器飞行过程中采集到的数据进行存储并降低误码率,设计了一种基于FPGA的数据存储记录器,并对该记录器的关键技术进行了深入的研究。包括Flash无效块检测、读写流程和ECC校验,同时该系统还设计了一种Flash多平面流水线式编程方... 详细信息

为了对飞行器飞行过程中采集到的数据进行存储并降低误码率,设计了一种基于FPGA的数据存储记录器,并对该记录器的关键技术进行了深入的研究。包括Flash无效块检测、读写流程和ECC校验,同时该系统还设计了一种Flash多平面流水线式编程方式。通过改变Flash编程方式突破了编程速度的限制性;并通过对Flash数据存储过程中出现的误码进行纠正,提高了数据存储的可靠性。系统经某飞行器实际应用,数据记录装置存储的数据误码率有效降低,验证本设计达到了良好预期。

关键词： Flash 存储器 FPGA 无效块检测多平面流水线编程

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飞秒脉冲非对称互相关绝对测距

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物理学报 2018年第21期67卷 82-87页

作者：彭博曲兴华张福民张天宇张铁犁刘晓旭谢阳天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 北京航天计量测试技术研究所北京100076

光学频率梳是一种重复频率与偏置频率锁定的新型光源,在频域上为频率间隔稳定的频率梳齿,在时域上为相对距离稳定的飞秒脉冲激光.光学频率梳在测距中的应用广泛,能够实现远距离高精度的测量.本实验使用飞秒激光脉冲作为光源,基于谐振腔... 详细信息

光学频率梳是一种重复频率与偏置频率锁定的新型光源,在频域上为频率间隔稳定的频率梳齿,在时域上为相对距离稳定的飞秒脉冲激光.光学频率梳在测距中的应用广泛,能够实现远距离高精度的测量.本实验使用飞秒激光脉冲作为光源,基于谐振腔扫描光学采样测距原理得到非对称的互相关干涉条纹,实现了远距离高精度的绝对测距.非对称互相关条纹可通过色散补偿与调节光学频率梳的重复频率得到,并通过得到的非对称的互相关干涉条纹对测距结果进行补偿.实验结果表明测距系统能够实现在50 m范围内误差为2μm的绝对测距,测量相对误差为1.9×10^(-7).

关键词：光学频率梳绝对测距谐振腔扫描法光学采样非对称互相关

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飞秒光学频率梳在精密绝对测距中的应用

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激光与光电子学进展 2018年第12期55卷 128-142页

作者：崔鹏飞杨凌辉林嘉睿邾继贵天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

激光测距是现代测距技术中的重要组成部分,在精密测距领域发挥了关键作用。在以先进制造、空间任务等为代表的大尺寸精密测距应用中,测距量程通常为数十米甚至上千米,测距精度要求在亚毫米甚至微米量级,同时,要求测量快速高效,这对激光... 详细信息

激光测距是现代测距技术中的重要组成部分,在精密测距领域发挥了关键作用。在以先进制造、空间任务等为代表的大尺寸精密测距应用中,测距量程通常为数十米甚至上千米,测距精度要求在亚毫米甚至微米量级,同时,要求测量快速高效,这对激光测距光源的灵活性、稳定性及溯源性都是极大的挑战。飞秒光学频率梳以其丰富的频谱成分、优于10-11量级的相对稳定度和直接参考到微波频率基准的溯源能力成为激光精密测距研究的有力工具。时域内,飞秒脉冲可提供高精度的时间分辨;频域内,飞秒光学频率梳测距所包含的大量精密稳定的谱线成分使新的测量原理成为可能。介绍了飞秒光学频率梳测距的研究现状,以主要利用飞秒光学频率梳的时频域特性进行分类归纳,概括了各种方法的原理及特点。目前,飞秒光学频率梳测距已在大量程范围内达到微米甚至亚微米量级测量精度,并有潜力实现多目标同时测距。随着测量效率的提升,飞秒光学频率梳测距必将在大尺寸精密测距中广泛应用。

关键词：激光技术绝对距离测量光学频率梳飞行时间激光干涉

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改进型微悬臂梁弹性常数标定系统

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传感技术学报 2018年第6期31卷 969-974页

作者：耿新宇宋云鹏傅星吴森天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

微悬臂梁作为原子力显微镜中感受微观力的关键元件,其法向和横向弹性常数的可溯源测量是微观力准确定量的前提。受微电子加工工艺的限制,微悬臂梁形状参数与其法向弹性常数无法准确标定,其横向弹性常数更是缺少广泛认可的标定方法。在... 详细信息

微悬臂梁作为原子力显微镜中感受微观力的关键元件,其法向和横向弹性常数的可溯源测量是微观力准确定量的前提。受微电子加工工艺的限制,微悬臂梁形状参数与其法向弹性常数无法准确标定,其横向弹性常数更是缺少广泛认可的标定方法。在天平法的基础上对标定系统进行了改进设计,超精密电磁天平与光杠杆结构的结合,能够准确测量微悬臂梁弯曲量及所受作用力,提高了法向弹性常数的准确度。设计了微孔样片和倾斜加载方式,实现了横向弹性常数的间接测量。基于本系统分别对3种商用微悬臂梁的法向或横向弹性常数进行了标定,并采用基于扫描电镜的尺寸参数法比对测量,实验结果重复性好、相对偏差小。研究结果表明该校准系统和方法可作为微悬臂梁弹性常数标定的参考方法。

关键词：微悬臂梁法向横向弹性常数标定

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基于工作空间测量定位系统和激光雷达的室内组合导航算法研究

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激光与光电子学进展 2018年第10期55卷 166-172页

作者：王金旺杨凌辉史慎东赵显张正吉徐秋宇天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

针对复杂场景下大空间室内高精度导航应用,提出一种基于工作空间测量定位系统(wMPS)和激光雷达的组合建图、定位算法。采用wMPS对激光雷达位姿进行精确估计,融合激光雷达点云数据完成栅格地图的绘制,使得机器人在导航时能够识别周围环... 详细信息

针对复杂场景下大空间室内高精度导航应用,提出一种基于工作空间测量定位系统(wMPS)和激光雷达的组合建图、定位算法。采用wMPS对激光雷达位姿进行精确估计,融合激光雷达点云数据完成栅格地图的绘制,使得机器人在导航时能够识别周围环境信息;考虑到导航时容易缺失wMPS测量信息的情况,根据雷达获得的实时数据与栅格地图通过粒子滤波算法反算雷达的位姿;最后将粒子滤波的结果进行线性卡尔曼滤波处理,并进行算法仿真与实验。仿真与实验结果表明:组合导航系统保证了地图的可靠性和动态导航精度,大大提升了系统的整体性能。

关键词：测量工作空间测量定位系统粒子滤波卡尔曼滤波激光雷达组合导航

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运动平台双IMU与视觉组合姿态测量算法

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传感技术学报 2018年第9期31卷 1365-1372,1376页

作者：孙长库黄璐王鹏郭肖亭天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

快速、准确地获取被测物体的姿态信息,对于航空航天、工业生产等领域都具有重要意义。相较于单IMU测量物体相对于惯性坐标系的姿态,在未知平台的运动状态的情况下,采用双IMU实现物体相对于运动平台坐标系的姿态测量。将IMU测量速度快、... 详细信息

快速、准确地获取被测物体的姿态信息,对于航空航天、工业生产等领域都具有重要意义。相较于单IMU测量物体相对于惯性坐标系的姿态,在未知平台的运动状态的情况下,采用双IMU实现物体相对于运动平台坐标系的姿态测量。将IMU测量速度快、短期精度高的特点与视觉测量误差不随时间发散的特点相结合,研究运动平台上双IMU与视觉组合姿态测量算法。提出了一种多速率自适应拓展卡尔曼滤波(MAEKF)算法来融合IMU与视觉的测量结果。采用正交双矢量标定法与q-method实现惯性测量中的坐标系标定。实验证明,该组合姿态测量算法能快速、准确地测量被测物体相对于运动平台的姿态。

关键词：姿态测量 IMU 卡尔曼滤波坐标系标定

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基于主动声学的管道球形内检测器示踪定位方法

基于主动声学的管道球形内检测器示踪定位方法

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2020年中国仪器仪表学会年会

作者：曾周末周乾黄新敬刘媛封皓张宇李健天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津 300072 北京市南水北调东干渠管理处北京 100020

针对球形内检测器示踪定位难题，本文提出了一种由内检测器主动发声、在管道外壁远距离实时侦听导波脉冲从而计算内检测器与监测点距离的方法。在分析了该方法定位原理的基础上，通过有限元仿真和实验明确了其实施要点、证明了其有效性... 详细信息

针对球形内检测器示踪定位难题，本文提出了一种由内检测器主动发声、在管道外壁远距离实时侦听导波脉冲从而计算内检测器与监测点距离的方法。在分析了该方法定位原理的基础上，通过有限元仿真和实验明确了其实施要点、证明了其有效性。研究表明：内检测器的聚氨酯减振层会严重抑制声波发射，在聚氨酯上开孔使铝球壳与水接触，可以保证足够大的发声强度;快慢两种模态的导波均有明确的起始特征和稳定的传播速度，可用于计算导波传播距离并对内检测器进行定位;但慢波幅值远远大于快波幅值，实际应用时应该使用慢波。最后在Φ219mm充水钢管中开展了内检测器定位实验，证明该方法能够实时定位内检测器并监视其远离和靠近监测点的过程。

关键词：球形内检测器示踪定位充液管道超声导波

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基于激光标靶和捷联惯导系统组合位姿测量方法

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激光与光电子学进展 2018年第1期55卷 316-323页

作者：郭庆尧林嘉睿任永杰高扬天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

为解决6D激光标靶在受非引力外力作用的环境下姿态测量失效的问题,提出了一种基于激光标靶和捷联惯导系统(SINS)的组合位姿测量方法。通过推导卡尔曼滤波状态方程与观测方程,建立组合测量系统的卡尔曼滤波模型,利用卡尔曼滤波校正位姿... 详细信息

为解决6D激光标靶在受非引力外力作用的环境下姿态测量失效的问题,提出了一种基于激光标靶和捷联惯导系统(SINS)的组合位姿测量方法。通过推导卡尔曼滤波状态方程与观测方程,建立组合测量系统的卡尔曼滤波模型,利用卡尔曼滤波校正位姿误差和惯性测量单元(IMU)随机误差。在卡尔曼滤波模型中加入故障检测方法,使组合系统具有自监控功能。当激光标靶姿态失效时,仅使用校正后的SINS数据,保证系统的可靠性。最后,对所提方法进行仿真验证。仿真结果表明,该方法能有效地解决激光标靶姿态角测量失效问题,提高系统抗干扰性和动态性能。

关键词：测量激光标靶捷联惯导系统卡尔曼滤波故障检测

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基于FPGA的温度采编转发系统设计

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电子器件 2019年第1期42卷 168-172页

作者：霍明瑞文丰焦新泉张凯华中北大学电子测试技术国家重点实验室太原030051 中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室太原030051

在飞行器的弹射试验中,飞行器上关键仪器设备的工作温度,对于评定设备工作情况、进行型号改进,都具有重要的指导意义。为此设计了一种基于FPGA的高精度多通道实时温度监测系统。该系统主要包括采编转发装置和采编变换装置,采编装置在硬... 详细信息

在飞行器的弹射试验中,飞行器上关键仪器设备的工作温度,对于评定设备工作情况、进行型号改进,都具有重要的指导意义。为此设计了一种基于FPGA的高精度多通道实时温度监测系统。该系统主要包括采编转发装置和采编变换装置,采编装置在硬件上采用信号调理、模数转换、内部总线和抽屉式结构等方法,在逻辑上采用查找ROM表和CAN总线等方法,使得可以同时监测192路温度信号,此系统具有高精度、高可靠性、高继承性等优点。

关键词：电子电路设计温度采编转发系统 FPGA 信号调理 ROM表 CAN总线

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