基于惯性导航与超宽带的行人协同定位研究

基于惯性导航与超宽带测距,文章研究了GNSS信号受干扰情况下的行人协同定位技术,采用了一种协同导航算法,其可以在行人导航解算的基础上,获得单人导航的位置信息,并在UWB测距得到的相对观测值的基础上,通过扩展卡尔曼滤波算法对各个行人的位置信息进行交互融合,最终得到目标的理想位置信息。行人导航实验表明,该方法能够提升系统定位精度,并进一步增强系统的稳定性与可靠性。     

水下无线传感器网络水声通信与测距技术

深入探讨水下无线传感器网络（Underwater Wireless Sensor Networks,UWSN）中的水声通信测距技术。首先介绍水声通信测距的基本原理,即利用声波在水中的传播特性来测量节点间的距离。在此基础上,详细阐述单跳测距方法的操作简便性及其在复杂水下环境中可能面临的准确度挑战。随后,探讨多跳测距技术,强调其在大范围网络中提高测距准确性和健壮性的优势。详细分析时差测距方法的效率和准确性优势,讨论相位差测距技术,指出其在高精度测距方面的潜力。     

基于ZYNQ的水果采摘系统

当前,蔬果市场规模持续增长。为了缓解蔬果采摘劳动力的不足,通过使用以Xilinx ZYNQ为开发平台设计了一款基于ZYNQ的水果采摘系统。系统采用软硬结合的设计方式,硬件实现双目测试算法,采用FINN框架加速神经网络模块。测试结果表明,系统处理一张图像仅需4 s,在自制数据集上Map可达到85.75%,可以满足水果识别的实时性和准确性要求。     

基于单目视觉边缘频谱的散焦图像测距算法研究

为了实现基于单目相机的弱或无表面纹理特征目标精确测距,提出了一种基于保留边缘频谱信息的改进散焦图像测距算法。通过对比以傅立叶变换和拉普拉斯变换为计算核心的两种经典散焦测距理论,构建相应的清晰度评价函数,根据灵敏度更好的频谱清晰度函数选择基于频谱的散焦测距法,并根据频谱清晰度函数在保留目标边缘信息的基础上选择频域计算范围,从而进行测距。为验证算法的可行性,本文采用6组不同的鸭蛋样本,获取不同光圈、不同距离的散焦图像,利用该改进算法求解鸭蛋到相机镜头的距离。实验结果表明,基于边缘频谱保留的散焦图像测距改进算法具有良好的测距效果,相关系数为0.986,均方根误差为11.39 mm,并发现对于斜放拍摄的鸭蛋图像进行图像旋转处理后,可有效地提升测距能力,均方根误差从11.39 mm下降至8.76 mm,平均相对误差从2.85%下降至2.28%,相关系数提升至0.99。基本满足了弱或无表面纹理特征目标测距的稳定、精度等要求。     

基于Arduino的智能消毒小车设计

文章基于Arduino设计一款能够自动避障并具有消毒功能的小车,分别进行了软硬件系统的设计,搭建了智能小车平台。利用超声波传感器、红外传感器对路况进行监测,采用基于栅格法地图的弓字形遍历路径,以静态路径规划和动态路径规划相结合的方式进行综合路径规划,借助驱动程序实现避障,同时结合消毒液喷洒装置实现消毒作业。试验结果表明,该智能消毒小车能够稳定运行,满足设计要求。     

基于深度强化学习的无人船全覆盖路径规划

无人船使用传统“之”字形算法在不规则岛屿区域执行海上搜索任务时,无法实现全覆盖路径规划。针对该问题,文中提出一种将“之”字形算法和基于深度强化学习的无人船全覆盖路径规划算法框架相结合的混合算法,对大范围无障碍区域使用“之”字形算法,对存在障碍的小范围区域使用深度强化学习算法框架,并引入内在好奇心模块增强该算法框架的收敛速度。该算法框架将搜索区域的地图信息转换成矢量观测值并通过全连接层传递给智能体,从而训练出一个神经网络为无人船做规划决策,在满足规避障碍物的安全约束条件下实现任务区域的全覆盖。试验方面,通过Unity3D仿真平台搭建三维环境模型,验证该混合算法的可行性。结果表明,所提出的无人船全覆盖路径规划算法框架可在岛屿区域达到覆盖率100%,且路径较短。     

脉冲式高精度激光测距技术研究

本文对脉冲式激光测距仪的误差来源进行了分析,着重讨论了影响测距仪随机误差的几个因素。通过分析可以 看到,提高时间间隔测量电路的分辨率,采用高速阈值鉴别芯片以及缩短信号上升沿是提高测距精度的有效方法。其中,信号上升沿的 缩短可以通过采用窄脉冲激光器以及适当的接收电路带宽来实现。通过仿真计算得到,保持5ns上升时间不被扩展的最小带宽约为90MHz。 采用这个思路设计了一种高精度激光测距系统。经测试,该系统对500m内不同距离目标的单次测距精度(3σ)在0.077m～0.115m之 间,对距离在500m到3km的目标则优于0.1‰D+0.05m (D为距离)。同之前采用不同激光器和带宽的设计相比,该系统的单次测距精度有了明显的 改善。     

红外侦察预警系统站点布设对被动测距精度的影响分析

介绍了红外侦察预警系统被动测距的原理,探讨了双站布设距离及三站布阵方式对测距精度的影响,提出了三站联合测距的最优布设方式--等边三角形布阵,分析了该种布阵对目标的测距精度。仿真结果表明,该布阵方式可最大限度地降低目标距离的误报率,且能兼顾0°～360°范围测距的精度和一致性;1 km的站点间距可保证14.2 km距离内目标的测距精度优于10%,大大提高了三站联合测距的效果。     

融合遗传贝塞尔曲线的智能汽车路径规划

为使智能汽车在复杂环境中自主规划出一条合理路线以实现安全避障,提出一种融合贝塞尔曲线的改进遗传算法路径规划方法.以路径的长度最短和平均曲率最小为目标函数,对适应度函数进行改进的同时,在变异过程中引入随机插入机制,最后考虑到行驶过程中的平顺性和稳定性,在车辆坐标系下通过融合贝塞尔曲线形成一条满足车辆行驶特性的平滑路径.计...     

高精度超声波测距系统

本设计硬件部分采用单片机AT89C2051做CPU主控制,电路主要由发射电路,接收电路和显示电路几部分组成.本文详细介绍了各部分电路的工作原理.本系统利用超声波传感器实现无接触式空气测距,并充分考虑到测量环境温度对超声波传递速度的影响,通过温度补偿的方法对传递速度予以校正,而且可以马上检测声波在现场的传播速度并被采纳,因此具有非常高的测量精度,能实时地将测量数据上传给PC机,具有硬件结构简单、工作可靠、测量误差小等特点,现该产品已经被上海造纸机械电控技术研究所采用,已用于造纸设备的复卷机的旋转辊的位移检测上,实践证明效果很好,达到了他们所提出的各项指标.