一种提高智能光轴检测系统定位精度的方法

针对目前各种光轴检测装置普遍存在精度不高的问题 ,基于CCD智能光轴检测系统 ,提出了一种细分插值的算法。实验表明 ,该算法的软件实现可以将像点的位置坐标提高到亚微米级。     

纳米级定位的简单化设计——采用滚珠球轴承的扭轮摩擦传动

作者在前面的文章中报导了扭轮摩擦传动能实现亚纳米级的定位分辨率。然而,这套装置在结构上的复杂之处就是在于采用了静压轴承支撑扭轮。本文指出了扭轮摩擦传动在结构上如何可以简化为采用球轴承支撑扭轮。在简化之后,实验表明定位分辨率小于1纳米。本文得出结论,采用球轴承的扭轮摩擦传动对于在洁净环境下要求实现纳米级定位的制造过程变得更为方便,而且可以取代滚珠丝杠以及常规摩擦传动方式。     

纳米级精密机械的设计及特性

最近,Queensgate仪器有限公司研制出一系列超精定位机械,它们将Queensgate的压电及纳米级传感器技术融合为具有亚纳米级定位精度能力的多轴定位控制器。在这篇论文中,将介绍和讨论在这些机械的研制中所用到的一些技术,以解释如何获得纳米或亚纳米级水平的计量能力。     

超精密铣削机床的开发

在大多数情况下,亚微米级的超精密加工是通过使用金刚石车削或高速切削得以实现的。典型的产品是磁盘或平面扫描装置多角镜的激光基片。工件的几何形状通常局限于诸如非球面,球面或平面断面之类的轴对称表面。预计将来对具有更复杂表面形状的精密产品会有强烈需求。典型的以轴对称镜片或微结构表面的模子为例。由此开发了一种超精密铣削机床。该机床能够加工具有光学质量的雕刻表面和总体尺寸仅几微米的小物体。     

成果转化

亚微米超精密车床融机械、电子、光学、检测和计算机控制等领域中的高技术为一体,是我国自行研制的第一台计算机控制亚微米级精度超精密车床。用金刚石刀具在这台车床上,可加工各种有色金属材料。某些半导体材料和非金属材料加工零件表面粗糙度Ra≤0.02微米(镜面),零件尺寸、形状一致性误     

金刚石车床上带固态执行器的微定位装置——一个初步实验

在超精密设计中,很可能没有可供选择的设计方案。在超精细进给情况下,压电执行器是一种潜在选择。目前,欧洲和日本刀具制造商为此正致力于磁致伸缩执行器的研究。压电材料和磁致伸缩材料都存在磁滞型非线性,以致这些系统的输出依赖于以前的输入,绝对定位仅通过反馈控制才能得到。本文采用模拟技术对脆性材料的超精密加工中(微米级)刀架定位的几种现代控制技术作了一番比较。     

方位/多普勒频率联合单站无源定位方法

在传统的无源定位技术基础之上,采用增加观测信息量的方法来实现单站无源定位,即方位/多普勒频率联合定位技术.该方法通过测量得到的多普勒频率提取目标的径向速度信息,再结合测角系统所测得的方位信息对目标进行定位.在对其定位原理分析讨论之后予以实现,最后通过计算机仿真实验证明这种定位算法具有较高的定位精度.     

结合实时数据产品与北斗短报文的厘米级海洋精密相对定位

针对远海精密定位的广泛需求和传统精密定位服务费用昂贵的问题,提出利用北斗短报文设备传输导航观测数据,结合实时服务数据产品,以实现海洋的低成本厘米级精密相对定位。为了克服短报文传输频率低的缺点,采用融合空间相对定位和精密单点定位两种技术来加密分钟间隔以外的坐标,避免了传统时间基线法加密坐标存在的误差累积现象。分别基于静态和动态海洋观测数据进行仿真实验,结果表明,新方法无论在水平方向还是垂直方向上,都可以实现厘米级定位,且对时间间隔不敏感。     

基于反卷积处理的Bartlett匹配场定位方法

为了降低Bartlett匹配场定位方法输出定位模糊函数背景级,提出了一种基于反卷积处理的Bartlett匹配场定位方法.该方法借助图像复原理论中的反卷积技术,在Bartlett匹配场定位方法基础上论述了点扩展函数设计过程;利用预设计的点扩展函数和二维反卷积技术,对Bartlett匹配场定位方法输出定位模糊函数进行反卷积处理,得到清晰定位模糊函数,降低了背景级及其导致的定位模糊问题.数值仿真结果表明,该方法通过对定位模糊函数进行反卷积处理,定位模糊函数背景级远低于Bartlett匹配场定位方法和MVDR匹配场定位方法;定位模糊函数背景级随着反卷积迭代次数增加而降低,函数峰值也变得更加"尖锐",具有更好的目标声源空间位置分布估计能力.     

全球定位系统与差分定位

本文主要介绍全球定位系统的基本组成、定位原理及差分定位方法。     

粒子滤波算法在单站无源定位中的应用

单站无源定位是目标跟踪领域的一个研究热点问题.首先介绍了采用增加观测信息量的方法来实现单站无源定位的技术,即方位/多普勒频率联合定位方法,对其定位原理以及实现进行分析讨论.引入一种新的滤波器-粒子滤波器方法(Particle Filter,PF)探讨了海面上运动的观测平台对远距离运动目标定位的应用背景,对目标的原始定位结果进行滤波处理,以减弱测量噪声的影响,提高定位的精度.仿真结果表明了这一处理算法的有效性以及高精度.     

舰空导弹脱靶量测量方法研究

针对舰空导弹脱靶量测量方法在导弹试验中不能满足要求的现状,在介绍了目前舰空导弹脱靶量测量技术现状及存在缺陷的基础上,重点提出了基于全球定位原理和技术实现的舰空导弹脱靶量测量的新方法.应用此方法,不仅可以实现全天候、高精度、机动化的舰空导弹脱靶量测量,而且精度可达亚米级.     

瞄准分划的多特征融合识别与亚像素定位算法

提出了瞄准分划的多特征融合识别算法,该算法提取并融合瞄准分划的几何特征、灰度特征和运动特征,提高了识别的准确率;在此基础上应用亚像素定位算法,实现了瞄准分划的精确定位,满足了瞄准线的高精度动态测量的要求。     

惯性定向定位/导航技术及发展概况

阐述了惯性导航、陀螺罗经定向工作原理和捷联惯性导航的计算问题,以及GPS的有关情况。最后,预测捷联惯性系统和GPS 组合将成为航空、航海和陆地车辆导航定位的主要装置。     

阀门电动装置智能速度控制器研究与仿真

针对阀门电动装置难以实现阀门快速准确定位和柔性关断的问题,采用位置和速度双闭环调节控制方法,通过参数自调节控制策略,设计了基于模糊PID控制原理 的智能速度控制器.仿真结果表明,智能速度控制器可以实现阀门变速调节、快速准确定位和柔性关断.     

永磁无刷直流直线电机齿槽力补偿控制研究

永磁无刷直流直线电机的齿槽定位力对其低速性能影响很大,而单纯的设计方法不可能完全消除齿槽力的影响,为此,必须在控制系统中对齿槽力进行补偿。针对包含齿槽力模型的理想电机控制系统进行了理论分析,指出通过引入位置反馈环节可以消除齿槽力的不良影响。利用有限元分析方法计算了电机的推力和齿槽力波形,验证了低速条件下推力波动主要由齿槽力引起,并说明可以通过位置反馈来补偿推力波动。最后,提出将一个齿槽力周期分为多个区间,然后分段进行线性补偿的简易控制方法。该方法无需高精度的定位装置和复杂的控制算法即可实现对电机齿槽力的补偿,实验结果表明,所提方法能够有效抑制电机的推力波动。     

基于北斗短报文的远海实时精密单点定位

针对远海精密导航与定位费用高昂的问题,提出利用北斗短报文传输多模全球导航卫星系统的实时服务数据,实现远海实时精密单点定位。为了降低通信成本和硬件成本,本研究对实时服务数据进行简化,弥补了北斗短报文带宽的不足;为了克服北斗短报文频率低的缺点,采取了实时精密星历预报的方法,来获取分钟间隔以外时刻的卫星轨道位置和钟差改正。对基于北斗短报文的远海实时精密单点定位的数据处理过程进行了仿真模拟。后期处理实测海洋观测数据,对定位性能进行测试,可实现水平方向厘米级定位,竖直方向精度为10~20 cm。该方法为低成本的远海实时定位提供了技术参考。     

基于深度学习的枪声联合识别定位

针对现有枪声识别与定位任务中,识别与定位需分别进行,造成计算耗时、系统冗余、开发流程复杂等问题,提出使用一个Two Stage CRNN深度学习网络模型处理枪声识别与定位任务。首先,对采集到的枪声信号进行对数梅尔变换并计算广义相变互相关谱作为网络模型输入;其次,第一阶段通过CRNN网络对枪声信号进行识别;最后,第二阶段通过引入掩码实现判断是否将CRNN网络权重共享实现定位。相关实验表明,此方法能有效解决传统方法中识别与定位任务分别实现、系统冗余、开发流程复杂的问题,在实现联合识别定位中具有一定的应用价值。     

固定单站无源定位与跟踪方法应用

地面测向系统实现单站无源探测定位可有效提升现有系统的作战能力.研究了固定单站无源探测定位系统模型和定位方法,根据参数测量集的不同,定位方法可分为利用空时域信息和空频域信息两大类.提出了在典型地面测向系统中实现单站无源探测定位的体制和结构.     

单一水听器的声源定位

本文介绍的方法假设接收到的信号是声源发出波形的延迟以及衰减无关的复制的线性组合。与水声环境条件一起,延迟和衰减装置对决定声源位置提供足够的信息。若假设知道传输信道,可以用声场预测模型匹配数据来估计声源位置,这取决于估计的延迟装置。本文介绍不是试图直接从数据估计时间延迟,而是通过延迟的声信号路径估计跨越的子空间的可能方法。接着用一组距离量测,在子空间和由模型提供的复制的跨越予空间之间,对声源进行定位。在葡萄牙海岸浅水声道中,从INTIMATE’96试验数据装置中得到的结果表明:发出300——800赫兹LFM扫描的声源能够在一整天内,在一定的距离或深度上被有效地定位。