无人机搭载超声波仪器测量风场的校正算法研究

利用多旋翼无人机搭载超声波仪器测量风速和风向具有成本低、方便灵活、可大区域连续测量的优势,但无人机飞行时产生的倾角会使测风仪的测量结果仅为真实风沿其平面的一个分量,导致误差较大.针对这一问题,设计了一种基于无人机倾角对超声波风速仪测量结果进行校正的测风算法,包括无人机悬停与前进两种状态下的校正.利用四元数和姿态矩阵之间...     

激光多普勒测速中连续波调频非线性的分析与校正

基于多普勒效应的线性调频激光测速系统的原理是:激光照射到运动目标,引起光束频率发生改变,返回的光束与本振光进行相干混频后得到多普勒频移,进而可以推算出目标的相对运动速度值,但调频的非线性严重影响了测量结果的准确性。仿真分析了调频非线性对测量的影响,调频非线性会使混频后频移产生误差,造成速度测量不准,并且影响速度极性的判断,验证了激光调频线性度对测速有很大影响的结论,并对校正调频非线性提出了可行的方法,完成了调频线性化的矫正,降低了系统测量误差。     

一种基于旋转测量的阵列幅相误差校正新方法

校正源信号方向角不容易精确测量,限制了阵列有源校正方法的精度。另一方面,无源校正方法难以应用于存在大阵列误差的场合,其实际应用也受到严重限制。该文提出一种基于旋转测量的阵列幅相误差校正新方法,无需测量校正源信号方向角就能获得较高的校正精度。该方法利用已知的阵列旋转角度,基于最大似然准则获得阵列幅相误差、校正源信号方向角及其复振幅的无模糊估计。相对于校正源信号方向角,阵列旋转角度通过专用测试转台更容易精确测量,因此该方法能以较小的代价获得很高的校正精度。仿真实验验证了该方法的有效性和通用性。     

基于BP神经网络的光电测量系统畸变校正

在大视场光电测量系统中,由于光学系统畸变的影响使得目标在线阵CCD上的成像偏离了理论成像点,导致系统产生测量误差,为了提高测量精度,必须进行畸变校正。根据畸变光学原理,利用BP神经网络对非线性畸变进行良好的逼近,通过对由畸变测量装置获得的数据进行训练建立网络模型,从而建立整个视场畸变校正的数学模型。实验结果表明,当目标物高为200.115 mm时,利用BP神经网络方法,可将畸变误差从校正前的-2.080 mm提高到校正后的-0.104 mm,使得整体检测精度从1.039%提高到0.052%。     

非同轴微波器件测试夹具的设计与应用

由于非同轴微波器件接口的特殊性,无法直接与同轴接口的矢量网络分析仪相连进行测试,非同轴器件的微波性能测试面临较大的困难,目前,国内非同轴器件的测试技术已严重滞后其设计开发工作。对非同轴微波器件接口进行了深入研究,设计了针对非同轴微波器件测试的分体式夹具,解决了去嵌入技术问题,并以实例验证了该测试装置的正确性。大量测试表...     

超声波液位计的误差分析与校正

介绍了超声波液位计工作原理,讨论了超声波液位计在液位测量中,影响测量精度的各种因素。并对参考声速值误差、渡越时间误差和系统时延误差的成因及影响进行了分析,提出了各种误差的校正方法。     

一种具有温度补偿的瞬时测频接收机的设计与实现

本文通过研究和分析温度对瞬时测频接收机测频误差的影响,改变了传统电缆恒温处理设计方案,在测频接收机中加入一温度补偿模块,实现对温度引起的测频误差的校正.并在硬件上实现了该测频系统.其中测频范围为2 GHz,通过测试,精度达到≤1 MHz(r.m.s),完全满足设计要求.     

多径环境下联合时间反演和PCA降维的阵列幅相误差校正

针对多径环境下信号源相干导致阵列幅相误差校正不准确的问题,提出了一种联合时间反演和主成分分析的阵列幅相误差校正算法.所提算法利用时间反演的空时同步聚焦特性获取目标的回传矩阵信号以抑制多径效应并降低信号源相干性.时间反演的引入使阵列接收到的回传信号矩阵维度增大,从而增加了算法的计算复杂度,因此借助主成分分析思想对修正后的...     

基于FPGA的误差校正神经网络算法设计与实现

为了能够在真实硬件平台上进行实现,本文对原有的误差校正构造性神经网络算法进行了优化,并对优化后的误差修正算法进行了FPGA设计与实现。提出算法通过在自动生成一个合适的神经架构的同时对二个参数进行设置来提高算法性能。本文对这种算法实现的所有步骤进行了全面的描述并利用两种基准问题对结果进行了深入分析。结果显示,与标准的基于个人计算机（PC）的实现相比,本文提出的神经网络算法FPGA实现在计算速度方面有着明显的提高,由此证明了FPGA在误差校正算法神经计算任务中的实用性及适用性。     

LD多灰度数字驱动的非线性测量与校正系统

在多灰度数字驱动中,P-N结伏安特性是造成LD数字输入编码与输出光功率间产生非线性关系的原因,为了避免非线性对实际应用的影响,设计了测量这两者关系的可编程系统。以此测量数据为基础,根据查表算法,系统还能对非线性进行校正。实验中,利用此系统对半导体垂直腔面发射激光器(VCSEL)的特性进行了测量,结果显示,系统能有效地对LD的输入编码与输出光功率之间的非线性关系进行校正,能实现对LD的256级线性驱动。     

基于光线追迹法的非均匀温度场视觉测量畸变校正

为了解决视觉测量在非均匀折射率环境中应用时出现的成像畸变问题,建立了在非均匀温度场中形成的非均匀折射率场,研究了光线在该折射率场中的轨迹并根据轨迹偏差修正了图像畸变。利用背景纹影法重构了由非均匀温度场产生的空间折射率场,将空间点发出的光抽象为光线,根据龙格-库塔法修正非均匀折射率场中的光线轨迹并校正图像畸变。利用PnP(pespective-n-point)算法和校正前后图像中同一点的像素坐标解算该点的世界坐标。实验结果表明,该方法能有效降低测量误差,修正被测图像的畸变。     

激光制导武器半实物仿真的误差分析与校正

根据激光半主动制导武器的特点建立了该类武器制导与控制系统半实物仿真模型。通过分析误差对半实物仿真的影响,指出几何误差的影响较大,并建立了误差数学模型。通过数学仿真,在脱靶量的允许范围内给出了最大允许角误差。为消除误差,设计了导引头闭环跟踪半实物仿真实验。利用仿真结果建立了误差参数超定非线性方程组,并使用牛顿迭代法和加权最小二乘法的组合算法来解算。此项研究工作有效地提高了仿真精度,同时也提高了基于该类平台半实物仿真实验的置信度。     

静轨光学卫星与自动识别系统的目标点迹关联与误差校正

静轨光学卫星对舰船目标监视时,由于探测距离较远存在较大的目标定位误差,影响后续目标跟踪的准确性。由于任务区域主要是海面,可能无法找到地面控制点(GCP)进行坐标校正。为了提高无控下静轨光学卫星对舰船目标的定位精度,同时实现多源数据的融合,该文提出一种基于船舶自动识别系统(AIS)数据的静轨光学卫星舰船目标点迹关联与误差校正方法。利用有理多项式系数(RPC)模型实现物方坐标到像方坐标的转换,通过迭代最近点(ICP)与全局最近邻(GNN)算法进行点迹关联,由关联点对实现误差校正。利用高分4号卫星图像与AIS数据进行了实验,实验结果表明该算法具有很高的关联正确率,同时极大提高了定位精度,基本可以满足实用性要求。     

微测辐射热计焦平面阵列非均匀性及片上校正电路的研究

非均匀性研究对于无温度稳定装置的微测辐射热计焦平面阵列极其重要.通过建立模型研究了各种因素对焦平面非均匀性的影响.在此基础上,提出了一种新的片上校正电路结构及其校正因子的计算方法,并采用为各像元提供不同暗电流的方法对输出非均匀性进行了校正.最后使用该结构模型进行了模拟仿真.结果显示,经过7位片上校正后,输出最大偏移从输出摆幅的49.7%降到了0.8%,输出均匀性得到了很大提高.     

多片ADC并行采集系统的误差时域测量与校正

并行时间交替采样是提高系统最大采样率的有效方法之一,但由于制造工艺的局限性,并行时间交替采样将不可避免地造成通道失配误差。本文利用正弦采样信号的时域特性,推导出一种快速而精确的算法,用于同时校正通道失配引起的增益误差、偏置误差和时间误差,并通过模拟仿真证明了算法的可行性。     

双振镜扫描的最小二乘与网格法混合校正模型

为了使2维振镜扫描系统在大角度扫描状态下减小非线性畸变误差,针对纯理论校正无法克服系统自身各种误差的缺陷,提出了基于坐标角度映射关系的校正模型。利用曲面最小二乘拟合的方法,建立坐标点的误差补偿曲面可以有效提高校正精度,仿真测试的平均误差在15μm左右,利用分段线性插值插入网格校正表可以大幅提高扫描速率,扫描速率达到25m/s左右。结果表明,该模型对于扫描非线性实时动态校正有一定的效果。     

基于相位标靶的相位测量轮廓术投影色差建模与校正

光学三维测量中的三通道相位测量轮廓术具有高精度、易识别、自动化程度高等优点,在科学研究和工程应用中获得了广泛的关注。在三通道相位测量轮廓术中,投影仪不同通道间的色差成为影响测量精度的关键因素。针对该问题,文中开展了基于相位标靶的相位测量轮廓术投影色差建模与校正研究。提出了将带有全息投影膜的液晶显示屏(Liquid Crystal Display, LCD)当作相位标靶对投影色差建模与校正的方法。通过LCD显示条纹与投影仪投射条纹的相位,计算投影仪色差并建立其数学模型。然后通过预补偿的方法实现投影仪三通道投射色差的校正,进行实验验证校正前后对相位测量轮廓术精度的影响。实验结果表明,文中所提方法的校正效果为蓝绿通道的平均色差由0.325 5 pixel校正为0.106 3 pixel,红绿通道的平均色差由0.365 1 pixel校正为0.111 4 pixel。该方法可为三通道相位测量轮廓术提升投影质量。实测台阶的平均误差从0.489 mm减少到0.038 mm。实验结果验证了投影仪色差建模与校正方法的有效性,提升了三通道相位测量轮廓术的整体测量精度。与已有方法相比,可以有效避免相机误差...     

均匀平面阵下的二维DOA估计与互耦自校正

针对存在互耦效应时均匀平面阵的测向鲁棒性问题,提出了一种基于秩损准则的互耦自校正算法。根据对互耦效应的先验知识,提出的算法只需将受互耦扰动的阵列响应在变换域中重新排列,便可在后续处理中屏蔽掉互耦效应的不利影响,同时也避免了现有工作中存在的阵列孔径损失问题。借助秩损估计原理,在变换域中设计了一种巧妙的计算步骤,使得方位估计的降维操作得以实现;并且,后续还可通过特征分解法得到更精确的互耦系数估计,以进行阵列误差自校正。与现有的研究工作相比,所提算法无论是在估计精度,还是在计算效率上均有着显著的性能优势。     

高功率激光装置终端楔形透镜的测量与调试

楔形透镜是高功率激光系统终端光学组件的关键元件,也是较为特殊的光学元件,楔形透镜的楔角测量关系着高功率激光的聚焦性能。终端组件中楔形透镜的加工角度、工作姿态一旦偏离了特定的工作角度,终端组件会引入大的面形偏差,楔形透镜特殊的形状不利于楔形透镜面形、楔角的测量。提出了一整套楔形透镜测量调整方案,包括楔形透镜加工过程中的测量方案,楔形透镜安装过程中的离线测量与调整方案,以及终端组件上线调试过程中的在线调试测量方案。该套方案的实施能够保证楔形透镜的加工精度,及组件中楔形透镜能够工作在最佳工作姿态,保障了高功率激光系统终端组件的光束质量和定位精度。     

基于波形选择的MIMO雷达三维稀疏成像与角度误差校正方法

该文研究稀疏目标场景下,波形选择对基于压缩感知理论的MIMO雷达成像效果的影响并提出一种改进的成像角度误差校正方法。首先分析了模糊函数和压缩感知匹配字典的相关系数之间的关系;然后,在空间小角度域情况下,针对成像场景中的角度误差,提出一种改进的基于迭代最小化的稀疏学习(SLIM)算法进行校正。仿真结果表明,选择具有较低旁瓣模糊函数的发射波形可以提高成像质量,改进的SLIM算法可以有效补偿角度误差。