【摘 要】
:
随着磁传感器测量精度和信号处理技术的不断提高,磁定位技术得到了快速的发展。梯度张量法作为磁定位技术中应用最多的方法之一,具有其独特的优势。磁梯度张量定位法测量方式简单,获得的磁场信息量大,且梯度张量定位系统的稳定性强,在测量过程中能够表现出较好的抗干扰性,可广泛应用于军事和医疗等相关领域。针对传统基于静态磁性目标的定位系统中定位结果容易受到环境噪声和地磁场等干扰因素的影响及单点定位算法精度不足的问
论文部分内容阅读
随着磁传感器测量精度和信号处理技术的不断提高,磁定位技术得到了快速的发展。梯度张量法作为磁定位技术中应用最多的方法之一,具有其独特的优势。磁梯度张量定位法测量方式简单,获得的磁场信息量大,且梯度张量定位系统的稳定性强,在测量过程中能够表现出较好的抗干扰性,可广泛应用于军事和医疗等相关领域。针对传统基于静态磁性目标的定位系统中定位结果容易受到环境噪声和地磁场等干扰因素的影响及单点定位算法精度不足的问题,本文对基于交变磁源的定位方法展开了研究。分析了交变磁信号的解调原理,在此基础上,研究了圆形平面螺旋线圈作为交变磁信号源时定位系统的抗干扰效果。为了提高定位算法的精度,研究了基于扩展卡尔曼滤波的磁梯度张量定位算法,通过仿真对比该算法与传统单点定位算法的定位效果,验证了本文中算法的可行性。最后基于交变磁信号源进行了定位实验,定位结果与真实轨迹比较吻合,验证了本文工作的有效性。论文的主要研究内容为:(1)为降低地磁场和测量环境中的其他干扰磁场对磁性目标源定位结果产生的影响,本文研究了交变磁信号源定位方法。以通电圆形平面螺旋线圈为磁信号源,信号发生电路为驱动装置,使线圈产生较强且稳定的交变磁场。在接收端的传感器测量阵列测得交变磁场信号之后,经过锁相放大处理后得到直流信号,然后采用定位算法求解磁信号源的位置信息。(2)针对发射线圈的结构设计问题,对比了方形平面螺旋线圈和圆形平面螺旋线圈在空间中的磁场分布情况。在相同仿真条件下,根据二者的磁场分布结果可以看出,无论是产生的感应磁场的大小还是磁场分布的均匀度,圆形平面螺旋线圈相比于方形平面螺旋线圈都具有明显的优势。(3)为提高定位算法的精度,研究了基于扩展Kalman滤波的磁梯度张量定位算法。以扩展Kalman滤波算法和单点定位算法为基础,结合磁梯度张量定位模型,对磁性目标的位置信息进行求解,通过多组路径定位仿真对算法的有效性进行验证。在仿真结果有效的基础上进行了实际测试,结果表明,基于扩展Kalman滤波的磁梯度张量定位算法具有较高的定位精度,与传统单点定位算法相比能够得到更接近真实值的定位结果。
其他文献
由于现实数据中存在多种模态、视图或表示,多视图学习近年来受到了广泛关注。通常,这些算法通过直接利用原始数据来学习分析样本间的关系。然而,在实际应用中,1)位于原始数据空间的数据鉴别能力相对不足。大多数方法假设数据具有线性分布,但真实情况却是数据往往分布在非线性流形上;2)多视图数据的“维度灾难”问题一直困扰着多视图方法的发展,雪上加霜的是其中夹带的噪声和离群点更进一步影响了方法对子空间底层结构的挖
安定剂是火箭推进剂中的重要组分,通过吸收硝酸酯吸水或受热分解时产生的酸和氮氧化物,可以有效缓解推进剂发生自催化分解的速度,延缓老化进程,保证其贮存稳定性。安定剂含量的可靠监测对准确了解推进剂老化情况,预估使用寿命至关重要。由于目前安定剂含量检测方法主要有着操作繁琐、费时费力、精确度较低等问题。因此亟需寻求一种无损、快速、有效、精确的安定剂检测方法。太赫兹时域光谱(THz-TDS)技术因对被测物质几
在制造业快速发展和大数据时代的背景下,设备的复杂程度、精密程度不断增加,设备维修管理被越来越多的企业重视,设备维修方案的相关推荐方法也得到很多人的关注。将人工智能应用到维修推荐方案上,进一步改善设备维修工作,辅助维修人员做出更好的维修策略,减少因设备故障给企业带来的损失。本文以车辆设备维修作为研究对象,从车辆故障问题匹配和维修方案决策两个方面对维修方案推荐方法进行研究。基于历史故障问题,依据本文提
炸药在国防和工业生产领域具有广泛的应用,FOX-7和CL-20作为两种典型单质炸药,具有重要研究价值。炸药在应用中通常会受到复杂外部条件作用,热刺激是其中最广泛的影响因素,这种影响促使炸药形成在微观结构和宏观特性上存在显著差异的不同晶相,给武器装备的安全性带来了挑战。现有研究表明,炸药分子的结构及相关环境信息与分子间的弱作用力密切相关,而这些弱作用力振动频率主要集中在太赫兹频段。因此,相较于传统的
射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是使用射频波传输数据的非接触式无线通信技术,相比光学条形码技术具有无视距要求、识别速度快、识别距离远、支持多标签同时识别等优点。RFID系统相比条形码有显着的进步,然而,要实现智能识别系统在廉价商品级标签方面的潜力,仍然存在许多挑战尚未解决。与现有的芯片RFID系统相反,无芯片RFID系统消除了对昂贵的微芯片的需
太赫兹波具有的独特优势使其在多个学科领域内应用广泛,太赫兹基础技术及相关器件成为了研究热点。1THz频段以下的太赫兹技术理论体系及器件应用日趋成熟,受限于实际制造工艺和理论等多种因素,更高频段的太赫兹器件尚需研究。为满足4THz频段变频需求及构建更高探测精度的太赫兹谱仪,亟需研究4THz频段混频器。为满足4THz频段混频需求,本文首先设计优化了高截止频率肖特基二极管。采用本文提出的肖特基二极管设计
近年来,随着信息技术的快速发展,人们获取信息的手段逐渐多样化,在许多科学和工业领域获取了大量的多视图数据。如何从这些多视图数据中挖掘有用信息,已经成为目前机器学习领域的研究热点。多视图聚类,旨在根据多视图数据中隐藏的结构信息,将其分割为若干个类簇,从而取得了令人满意的聚类结果,因此逐渐受到了学术界与产业界的广泛关注。基于子空间学习的多视图聚类算法通过将原始数据的高维特征空间建模为多个线性子空间,解
核技术研究已广泛应用于教育、电力等多种领域,但随着时间的推移,部分老化的核设施面临着退役的问题,退役过程中,固体核废物的分拣与处置方式是核退役任务的重要课题之一,不同类型的固体废物需要安全合理地进行分类处置,避免带来环境污染。随着科学技术的发展,视觉图像研究技术和SLAM定位技术有了很大程度上的进步,在各个领域都有广泛应用。但目前核废物分拣过程中,仍有大多数采取人工或半人工模式,存在效率低下,危险
为了满足日渐增多的通信业务需求,3GPP提出5G通信支持的三大应用场景:高可靠低时延通信(URLLC)、增强型移动宽带(e MBB)和大规模机器类通信(m MTC),其中,e MBB业务用于应对有高传输速率要求的场景,其目标是提供更大的数据带宽;URLLC业务则主要应用于对数据传输的时效性以及可靠性有极高要求的场景。现阶段5G通信中e MBB业务发展已经相对稳定,进而寻求URLLC与e MBB混合
太赫兹拥有的低能性、生物分子指纹谱等独特性质使其在生物医学方面有着巨大的应用潜力,然而,由于太赫兹与传统材料制作的器件的相互作用较弱,难以实现生物样品的高灵敏探测。相比之下,超材料制作的太赫兹传感器件与电磁波的相互作用更强,有助于提高太赫兹探测的灵敏度。同时,随着微流控技术在太赫兹领域的应用,微流控与超材料结合的太赫兹传感器为实现太赫兹高灵敏检测提供了新思路,但是低灵敏度和Q值无法满足许多实际应用