基于区域划分的自适应可见光定位算法研究

为了提高传统可见光定位算法的定位精度,提出一种基于区域划分的新型自适应可见光定位算法.在对单光源和多光源定位算法的研究基础上,设计基于对称结构接收机的两光源定位算法来弥补边缘区域的定位误差.依据上述三种算法在不同区域的定位误差分布特性,构建公平性函数,并结合朗伯辐射模型,将定位区域划分为多个子区域.在定位阶段,先根据接...     

不确定海洋环境中的模态子空间重构稳健定位方法

实际的海洋是一个不确定的声传播环境,常规的匹配场方法在进行目标定位时会遇到环境失配的问题,导致定位性能下降.在不确定的海洋环境中,声场传播中的一部分简正波模态受到声场不确定性的影响较小.基于此,本文提出了一种模态子空间重构的稳健定位方法.该方法使用稳定的模态来重构拷贝场向量,相比于常规匹配场定位方法中使用全阶模态来构造拷贝场向量,其定位结果更加稳健.利用计算机仿真数据和海试数据进行了定位性能分析,并给出了常规匹配场定位方法和稳健最大似然定位方法作为对比.研究结果表明:1)不确定海洋环境中,常规匹配场定位方法即使在较高的信噪比条件下其定位性能也较差.2)模态子空间重构定位方法的性能优于常规匹配场定位方法和稳健最大似然方法.     

基于最小损失函数法进行三视场天文定位定向的误差分析

研究了基于最小损失函数法的三视场定位定向中各个误差源对定位定向准确度的影响.给出了基于最小损失函数进行三视场天文定位定向的数学模型,结合模型归纳了定位定向的误差源及其特性,分析了误差源对定位定向信息对的影响.最后,建立了定位定向误差仿真模型,并利用蒙特卡罗法进行误差仿真分析.仿真结果表明系统的定位准确度为88.1m,定向准确度为3.0″.分析指出定位定向主要的误差源是水平测量误差,其次是垂线偏差数据误差.野外实验表明,该系统的定位准确度为163.0m,定向准确度为3.5″,水平测倾角的误差对定位定向结果的影响较大.     

基于机载光电平台的双机交会定位方法

根据现有无人机光电定位方法对动态目标定位的局限性,借鉴光电经纬仪角度交会定位方法,提出改进的基于机载光电平台的双机交会定位系统.介绍了交会定位系统的构成及其工作原理,构建辅助坐标系,对视轴向量进行齐次坐标转换,建立双机交会定位模型.研究了交会定位中载机相对目标位置对定位精度的影响,给出了理想的测量位置,得到最优定位位置,最优交会角为69.984°.最优位置下,当目标距离双机基线20km时,定位均方根误差为38.043 4m.分析了卡尔曼滤波对定位结果的影响,建立合适的滤波模型,滤波后的定位均方根误差减小到13.584 2m.     

分布式光纤Sagnac干涉仪中基于倒谱的多分辨率入侵定位算法

基于Sagnac结构的分布式光纤干涉仪具有灵敏度高和动态范围大等特点, 特别适合监测入侵信号, 并确定其发生位置. 不同于现有的时域自相关及频域陷波点定位方法, 本文提出将两相干光束相位差信号变换到倒谱域, 通过倒谱系数峰来方便准确地确定入侵位置. 此外, 为克服倒谱定位中降采样带来的分辨率粗糙问题, 提出了多分辨率定位综合的改进方法. 通过改变降采样因子和利用高阶倒谱峰两种措施对同一入侵信号得到一系列定位值, 并对所有定位值取平均作为入侵信号的最终定位值. 实验首先在距离传感光缆尾端40.498 km处制造3个入侵信号. 采用本文提出的倒谱方法对该入侵得到84个定位值, 综合后的定位误差分别只有9 m, 17 m 和 11 m, 显示了对入侵信号定位的准确性. 之后对不同位置的入侵信号进行定位, 7次实验的定位误差的标准差达到12 m, 而相同情况下的自相关方法和陷波点方法的定位误差标准差分别为695 m和118 m. 此外, 这种方法还具有操作简单、易于自动测量等特点, 有望在Sagnac干涉传感系统中发挥重要作用.     

磁梯度张量不变量的椭圆误差消除方法研究

基于磁梯度张量不变量定位方法, 可以实现对目标的单点实时定位, 且定位目标不限于静止目标, 这一方法目前得到了人们的广泛关注, 但该方法由于存在着椭圆系数导致目标定位误差较大的问题. 针对该问题, 提出了一种基于正六面体磁梯度张量测量系统的单点实时定位改进方法, 该方法通过消除原定位方法中不变量存在的椭圆系数, 从而克服椭圆误差对定位精度的影响. 具体做法是通过求解测量系统中正六面体的六个平面中心点处磁梯度张量的特征值, 并把这些特征值按照一定关系进行组合来消除椭圆系数, 来获得六个平面的新不变量, 再对这些新不变量求其梯度值, 根据这些梯度值对目标进行定位, 这样该定位方法可以有效的克服椭圆误差, 可对目标进行单点实时定位. 对改进定位方法进行了仿真实验分析, 结果表明改进方法可以实现目标的单点实时定位, 定位的平均相对误差较现有方法减少10.9%. 改进方法对所搭载平台的机动性要求较低, 其平台可做直线或曲线运动对目标实现单点实时定位.     

基于计算机视觉的光学目标自动定位系统

本文运用计算机视觉检测技术,提出了一种新的光学目标自动定位系统,导出了自动定位数学模型,分析了定位精度.运用计算机视觉定位技术开发的ZYZ-620PCB自动定位钻机.定位钻孔精度优于25μm.实践表明,计算机视觉光学目标自动定位系统具有高精度、快速实时的优点,在工业领域必将有广泛的应用前景.     

案例库故障定位方法

采用对网管告警信息的分析和筛选,整理出和故障一一对应的告警案例的方法,提出了案例库故障定位方法,该方法加快了故障定位的速度,简化了故障定位的进程.此外,用于故障定位的案例库是开放的,可以很方便地加入、删除和修改具体的案例,使故障定位便于管理和维护.     

气体取样簇射计数器中的电荷分配定位

本文从实用出发给出了电荷分配定位的计算公式,并将它们应用于在SQS放电模式下工作的不同长度短丝(最小丝电阻425Ω)的电荷分配定位测量中,得到对425Ω短丝的定位偏差为1.1%.比较了双管并联与单管情况下电荷分配定位的精度.分析了在簇射"轴心"定位中应用电荷分配法所可能出现的误差.     

基于大脑模板的MRI扫描自动定位方法

在大脑磁共振成像(MRI)影像学的数据采集中,通常先扫描一幅定位图像,并根据解剖学先验知识手动调整合适的扫描定位参数,再进行后续的正式扫描.该文实现了一种直接以大脑模板为参照的自动定位的方法:首先采集一幅中等分辨率的快速三维定位图像,然后通过与模板的配准确定定位参数,并应用到后续序列的扫描,以保证不同被试在图像采集时采用与模板一致的空间定位.该方法一方面便于不同被试的图像数据之间进行系统性比较与参照,帮助诊断者快速定位病灶,也可在后续常用的基于体素分析过程最大化数据的利用效率.另一方面,针对单个体多次扫描之间的自动定位,该文进一步使用迭代方法,通过多次"扫描、配准、自动定位"步骤,逐步减小图像配准算法的误差.实验证明,该文基于大脑模板的自动定位方法能够确保不同被试之间和同一被试之内在图像数据采集时的空间定位高度一致性,其中同一被试内多次扫描的空间定位误差1.0 mm和1.0o.     

一种全球定位系统接收机单点定位的新算法及数值试验

借助于Bancroft方法快速决定全球定位系统中接收机的大概位置，可作为观测方程线性化的初值.采用最小二乘法来求解方程时，观测数据存在较大误差(即出现粗差)的情况下，最小二乘解会出现不稳定性，即问题呈不适定性.为了克服解的不适定性，引入了正则化方法，采用正则化方法及正则化参数最优选择来提高抗粗差能力.实验结果表明，利用这种定位方法的抗粗差能力有一定的改进，这对实时、快速定位有重要意义. 关键词： 全球定位系统 Bancroft方法 最小二乘法 正则化     

Ultrasonic actuators for nanometre positioning

This paper deals with ultrasonic motors based on bimodal plate vibrations and their application to nanometre resolution stepper positioning systems. The concept of a linear ultrasonic motor drive capable of nanometric steps, long-range travel and reversible controlled motion is presented. The motor concept developed is based on the superposition of a longitudinal and bending vibrations of a rectangular resonator. The ultrasonic motor model based on system identification via discrete observations and prediction has been developed for control applications. The control algorithm for ultrasonic motors has been developed and theoretical investigations have been made. The open loop positioning system with designed stepper ultrasonic drive produced 10 nm resolution and 5% displacement repeatability. The system with computer controlled position feedback has shown 0.3 micron positioning accuracy over the 100 mm positioning range.     

ICF靶支撑定位机器人系统研究

 在对惯性约束核聚变(ICF)靶支撑定位功能分析的基础上,设计并制造了一套用于靶精密定位机器人系统,主要包括靶库机构、换靶机构、送靶机构和6自由度精密并联机器人机构,论述了各部分的工作原理和组成。系统在末端采用并联机器人来实现对靶的精密定位,测试了靶场环境下系统的运动指标。测试结果显示：系统可在真空条件下实现对靶的精确定位、换靶、送靶工作,靶定位精度达到μm级,定位时间随精度的提高而延长。     

Acoustic positioning using multiple microphone arrays

Passive acoustic techniques are presented to solve the localization problem of a sound source in three-dimensional space using off-the-shelf hardware. Multiple microphone arrays are employed, which operate independently, in estimating the direction of arrival of sound, or, equivalently, a direction vector from the array's geometric center towards the source. Direction vectors and array centers are communicated to a central processor, where the source is localized by finding the intersection of the direction lines defined by the direction vectors and the associated array centers. The performance of the method in the air is demonstrated experimentally and compared with a state-of-the-art method that requires centralized digitization of the signals from the microphones of all the arrays.     

Polychromatic light interferometer for high-accuracy positioning

Superposition of different-wavelength, multimode- and single-mode laser diode beams is investigated to locate the fringe of zero interference order in a Twyman-Green interferometer. The possibility of central fringe detection using three multimode laser diodes or one single-mode together with a pair of multimode laser diodes is shown. If a single-mode laser diode is applied, a simultaneous fringe-counting technique for displacement measurement is available. The influence of the angle between wavefronts entering the interferometer is analyzed. A repeatability of about 5 nm is shown for surface position determination when using three-beam source.     

Acoustic field positioning for containerless processing

The non-contact positioning of materials in a space processing chamber is accomplished using a new type of acoustic levitator. Liquid and solid materials are positioned using a single source of sound. Fine control of position may be obtained by motion of an acoustical reflector. The electrical power required is usually less than 100 watts. The system operates satisfactorily at high and low temperatures and is adaptable as an “add-on” feature to existing space experiments. Containerless melting and solidification can be performed and a freely suspended liquid can be shaped to the contour of the sound field. Experiments are described in which aluminium, glass and plastic materials are melted and solidified in the containerless state. The system has applications to containerless crystal growth, melting and related processes.