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神经网络在校正传感器非线性度方面的研究 被引量:8
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作者 黄天戍 倪效勇 +1 位作者 张红剑 任清珍 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2003年第12期48-50,53,共4页
BP神经网络及其改进算法虽然在测量准确度方面有所改善,但结构的不确定性、训练时间长的缺点限制了其在现场测量系统的应用。在引入LM算法的同时,通过分段的方法对其缺陷进行了改进。仿真结果证明了该方法具有收敛速度快、实时性强的特点。
关键词 神经网络 校正传感器 非线性度 LM算法 实时性 信号采集
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空间磁颗粒位姿测量系统与传感器标定研究
2
作者 赵云琨 孔明 +2 位作者 刘璐 陈江楠 李江杰 《中国测试》 北大核心 2025年第4期109-115,共7页
为提高空间磁颗粒位姿测量系统精度,提出三轴磁传感器的标定方法和基于麻雀搜索算法(SSA)-LM算法的参数辨识算法(SSA-LM)。在分析三轴磁传感器误差产生机理的基础上建立误差模型,设计误差参数的计算方法。进行误差标定仿真实验,结果表明... 为提高空间磁颗粒位姿测量系统精度,提出三轴磁传感器的标定方法和基于麻雀搜索算法(SSA)-LM算法的参数辨识算法(SSA-LM)。在分析三轴磁传感器误差产生机理的基础上建立误差模型,设计误差参数的计算方法。进行误差标定仿真实验,结果表明SSA-LM结合搜索算法求解误差参数具有较高的准确性,校正后的各轴磁场与理想磁场的平均绝对误差降低到1.1×10^(–9)nT以下。搭建试验台进行实验研究,结果表明该方法能够准确有效地标定校正三轴磁传感器的误差,并且标定后的磁颗粒位姿测量系统的平均定位误差减小0.52 mm,平均定向误差减小0.82°。 展开更多
关键词 磁定位 空间位姿测量 传感器标定校正 SSA-LM算法
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基于传感器校正与融合的农用小型无人机姿态估计算法 被引量:51
3
作者 彭孝东 张铁民 +1 位作者 李继宇 陈瑜 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第4期854-860,共7页
实时姿态信息获取是运用农用小型无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)进行变量作业控制的重要环节,本文采用STM32单片机、微机电系统(Micro-electro mechanical system,MEMS)加速度计、陀螺仪、磁强计和无线收发模块设计出农用小型无... 实时姿态信息获取是运用农用小型无人机(Unmanned aerial vehicle,UAV)进行变量作业控制的重要环节,本文采用STM32单片机、微机电系统(Micro-electro mechanical system,MEMS)加速度计、陀螺仪、磁强计和无线收发模块设计出农用小型无人机姿态实时解算系统,文中对三轴数字传感器的校正方法以及基于四元数和梯度下降法的多传感器融合姿态估计做了详细地介绍与推导.结果表明,在72 MHz时钟频率下模拟集成电路总线(Inter-integrated circuit,IIC)传感器数据采集及滤波消耗6.2 ms,迭代步长β取0.8,一次姿态解算消耗约0.96 ms,数据更新频率可达100 Hz,能满足实时性要求.经测试在静态时俯仰角和翻滚角输出的平均绝对误差小于1.5,偏航角平均绝对误差小于2.9,小幅震动条件下的俯仰角、翻滚角和偏航角平均绝对误差增加1~2左右.这表明该传感器校正方法与姿态融合算法实用有效,能为农用小型无人机的飞行控制与变量作业实施提供准确的姿态数据. 展开更多
关键词 农用小型无人机 传感器融合 姿态估计 传感器校正 梯度下降法
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传感器校正的优化灰色神经网络建模方法研究 被引量:38
4
作者 何伟铭 宋小奇 +2 位作者 甘屹 李郝林 井原透 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期504-512,共9页
随着测试技术的发展,传感器被广泛应用于各种精密测量与检测领域。由于受到被测量对象、测量环境等因素影响,其输入输出特性会产生各种误差。提出了一种基于神经网络优化的灰色GM(1,N)系统的非线性传感器的校正方法,使得通过该方法补偿... 随着测试技术的发展,传感器被广泛应用于各种精密测量与检测领域。由于受到被测量对象、测量环境等因素影响,其输入输出特性会产生各种误差。提出了一种基于神经网络优化的灰色GM(1,N)系统的非线性传感器的校正方法,使得通过该方法补偿的位移传感器具有理想的输入输出特性。将传感器校正过程分为数学表达式求解环节和误差逼近环节。首先将实验数据进行统一化数据处理,提出灰色GM(1,N)模型的优化灰色系数矩阵求解方法以及利用BP神经网络的非线性映射特性来求取灰色模型的合理初始条件(1,C),弥补GM(1,N)模型自身模型求解的缺陷,获得高精度的传感器校正数学函数表达式。然后,利用RBF神经网络良好的局部逼近能力对残差修正,实现传感器校正的精度要求。最后,推导出优化后的合并模型,实现对传感器的校正。与其他信息融合技术相比,该方法能给出传感器校正数学函数表达式,充分利用各模型的优点,在小样本、贫信息的情况下依然可以获得很高的校正精度。实验证明该优化模型的模型精度为99.8%,模型平均残差约为5.5 nm,模型精度满足要求,方法切实有效。 展开更多
关键词 传感器校正 非线性误差 GM(1 N) 神经网络
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资源三号卫星传感器校正产品定位精度验证与分析 被引量:28
5
作者 刘斌 孙喜亮 +1 位作者 邸凯昌 刘召芹 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2012年第4期36-40,共5页
在已有对资源三号(ZY-3)卫星遥感影像质量初步验证工作的基础上,选择同时具有平地和山地的典型实验区影像,进一步深入研究并验证ZY-3卫星传感器校正产品的定位精度。以在实验区外业测量的高精度GPS点作为控制点及检查点,通过区域网平差... 在已有对资源三号(ZY-3)卫星遥感影像质量初步验证工作的基础上,选择同时具有平地和山地的典型实验区影像,进一步深入研究并验证ZY-3卫星传感器校正产品的定位精度。以在实验区外业测量的高精度GPS点作为控制点及检查点,通过区域网平差算法对传感器校正产品自带的有理多项式系数进行精化,消除系统误差;通过自动生成数字表面模型(DSM)和正射影像(DOM),验证其平面测图和立体定位精度,分析地形、控制点数量与分布对精度的影响。实验结果表明:在地形平坦地区,ZY-3卫星数据的平面定位精度可达1.476 m,高程定位精度可达2.213 m;在地形起伏较大的山区,平面定位精度可达1.506 m,高程定位精度可达2.895 m。该精度能满足1∶5万比例尺DEM及DOM制作要求,并可用于1∶2.5万比例尺地形图的修测。 展开更多
关键词 资源三号卫星(ZY-3) 三线阵 定位精度 传感器校正产品 有理函数模型 区域网平差
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三轴加速度传感器校正方法研究 被引量:15
6
作者 林生荣 张辉 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2011年第11期72-74,78,共4页
加速度是研究汽车安全的重要数据来源,而要获得可靠的加速度参数则要求加速度传感器有较高的精确性,针对三轴加速度传感器基本标定和坐标轴不垂直的校正问题,设计了相应的加速度传感器校正模型和模型求解算法,并通过实际测试对比加速度... 加速度是研究汽车安全的重要数据来源,而要获得可靠的加速度参数则要求加速度传感器有较高的精确性,针对三轴加速度传感器基本标定和坐标轴不垂直的校正问题,设计了相应的加速度传感器校正模型和模型求解算法,并通过实际测试对比加速度传感器在校正前和校正后的精度,从而来验证校正方法的可用性。经过该方法校正的多轴加速度传感器可以将不垂直性带来的测量误差减小到±2%以内,能满足多种实际工程测量的需求。 展开更多
关键词 传感器校正 加速度传感器 垂直性
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基于地磁辅助的弹载两轴陀螺传感器校正方法研究 被引量:1
7
作者 鞠潭 于纪言 +1 位作者 王晓鸣 顾晓辉 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第10期1919-1926,共8页
为解决弹载环境下两轴陀螺传感器难以实现三轴校正的问题,提出基于地磁辅助的两轴陀螺传感器校正方法。建立两轴陀螺传感器测量误差模型,由单轴地磁信号解算得到弹丸x轴角速率,解决了因陀螺传感器量程限制而无法测量低旋弹丸x轴滚转角... 为解决弹载环境下两轴陀螺传感器难以实现三轴校正的问题,提出基于地磁辅助的两轴陀螺传感器校正方法。建立两轴陀螺传感器测量误差模型,由单轴地磁信号解算得到弹丸x轴角速率,解决了因陀螺传感器量程限制而无法测量低旋弹丸x轴滚转角速率的问题;研究线性最小二乘模型和卡尔曼滤波模型校正两轴陀螺传感器相关参数的方法,数值仿真分析弹丸x轴角速率解算误差和陀螺传感器测量噪声对校正结果的影响;半实物仿真模拟两轴陀螺传感器在工程中的应用,研究基于地磁辅助的两轴陀螺传感器校正方法校正效果。数值仿真结果表明:当弹丸x轴角速率解算误差在0. 261 8 rad/s以内且当陀螺传感器测量噪声在0. 001 6 rad/s以内时,经过校正后,弹丸y轴和z轴角速率校正误差在0. 01 rad/s以内。半实物仿真结果表明:当弹丸x轴角速率解算误差在0. 8 rad/s以内时,两种校正模型均能将陀螺传感器的测量误差从-0. 30~-0. 05 rad/s范围减小到-0. 02~0. 02 rad/s范围内。数值仿真和半实物仿真结果证明:基于地磁辅助的两轴陀螺传感器校正方法具有较好的校正效果。 展开更多
关键词 微型旋转弹丸 弹丸姿态测量 陀螺传感器校正 地磁
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基于支持向量机的电容式压力传感器建模方法 被引量:2
8
作者 吴德会 王晓红 《传感器技术》 CSCD 北大核心 2005年第7期10-12,共3页
将支持向量机(SVM)引入传感器建模研究中,这里,SVM作为校正误差的一个逆模型。SVM有效地解决了小样本学习问题,因此,该方法对试验数据无特殊要求。最后,电容式压力传感器(CPS)建模试验结果证明了该方法的可行性和高效性。
关键词 支持向量机 电容式压力传感器 传感器校正 逆模型 拟合方法
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三轴MEMS加速度计的最大似然校正算法 被引量:6
9
作者 陆欣 刘忠 +1 位作者 张宏欣 贺静波 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期185-191,共7页
加速度计是惯性导航系统的重要测量元件,而由于制造工艺及各类传感器误差,低成本加速度计很难达到要求的精度,因此需要对其进行校正。提出一种基于最大似然估计的加速度计自校正算法。综合考虑加速度计零偏、比例误差、非正交误差、安... 加速度计是惯性导航系统的重要测量元件,而由于制造工艺及各类传感器误差,低成本加速度计很难达到要求的精度,因此需要对其进行校正。提出一种基于最大似然估计的加速度计自校正算法。综合考虑加速度计零偏、比例误差、非正交误差、安装误差与测量噪声,建立了传感器误差模型。在此基础上,将加速度校正问题转化为校正参数的最大似然估计问题。通过数值仿真和实测试验验证,表明算法具有较高的参数估计精度,能够有效地对上述因素引起的误差进行校正。 展开更多
关键词 最大似然估计 传感器校正 微电子机械系统 三轴加速度计
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自动图像校正原理与方法及在火车导轨图像测量中的应用 被引量:1
10
作者 吴福华 余学才 +1 位作者 吴柯庆 张蕾 《计量学报》 CSCD 北大核心 2013年第1期7-10,共4页
提出了一种操作简便的隐参数校正方法。通过校正板上特征点的世界坐标和对应的畸变图像中的图像坐标求出两坐标系之间的转换矩阵元素——隐参数,再由隐参数将被测图像还原到世界坐标系中,得到相当于摄像机在与测量平面垂直并且镜头不... 提出了一种操作简便的隐参数校正方法。通过校正板上特征点的世界坐标和对应的畸变图像中的图像坐标求出两坐标系之间的转换矩阵元素——隐参数,再由隐参数将被测图像还原到世界坐标系中,得到相当于摄像机在与测量平面垂直并且镜头不存在任何畸变的情况下拍摄得到的图像,并进行图像测量。将此方法应用于火车导轨磨耗图像测量中,现场测试的结果表明,图像校正精度可达0.2mm,测量系统精度达到0.5mm,符合标准要求。 展开更多
关键词 计量学 钢轨磨耗 图像传感器校正 图像测量 隐参数定标
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大幅宽面阵相机多片探测器影像拼接方法
11
作者 周楠 邱庞合 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2024年第4期48-57,共10页
大幅宽面阵相机通常采用多片探测器拼幅成像的方式来增大幅宽。为了提高数据的使用效率,用户要求提供几何无损和视觉无缝的拼接产品。由于分片探测器间重叠区域小甚至无重叠区,拼接后影像畸变增大等原因,传统像方拼接方法难以适用。针... 大幅宽面阵相机通常采用多片探测器拼幅成像的方式来增大幅宽。为了提高数据的使用效率,用户要求提供几何无损和视觉无缝的拼接产品。由于分片探测器间重叠区域小甚至无重叠区,拼接后影像畸变增大等原因,传统像方拼接方法难以适用。针对此问题,文章提出一种基于传感器校正的大幅宽面阵相机多片探测器影像高精度几何拼接方法。该方法首先根据卫星相机分片探测器的物理结构及其成像几何特性,虚拟一个完全理想的无畸变面阵影像,影像覆盖范围与原始分片探测器影像覆盖范围相同;在严格标定分片探测器像元指向的基础上,建立虚拟影像与原始分片影像的像点坐标换算关系,并将原始分片影像的像点灰度值赋给虚拟影像对应像点,进而实现对分片影像的无缝拼接和畸变校正。经对仿真数据和在轨数据的试验验证,结果表明:对于不同探测器拼接方式和搭接区重叠情况,文章中所提方法可获得视觉无缝和几何无损的拼接影像,影像的片间拼接精度和影像内部几何畸变均优于1个像素。 展开更多
关键词 传感器校正 影像拼接 面阵相机 静止轨道卫星
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基于无线通信的煤矿安全监控系统设计 被引量:1
12
作者 翟春宝 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第S2期12-14,共3页
针对上湾煤矿井下移动作业地点的传感器随设备移动造成线缆频繁收放工作量大、线缆经常被设备挤压造成通信故障、缆线经过大功率设备时因信号干扰造成传感器运行不稳定等问题,设计了一种针对井下移动作业地点数据采集的煤矿安全监控系... 针对上湾煤矿井下移动作业地点的传感器随设备移动造成线缆频繁收放工作量大、线缆经常被设备挤压造成通信故障、缆线经过大功率设备时因信号干扰造成传感器运行不稳定等问题,设计了一种针对井下移动作业地点数据采集的煤矿安全监控系统。该系统中的数据采集终端基于ZigBee无线通信技术,将采集的传感器数据进行无线远传,解决传感器线缆收放工作量大的问题。提出一种基于灰色预测理论的传感器校正方法,将灰色理论算法移植入微控器,对传感器进行误差自校正,提高数据采集的精度。测试结果表明,该系统采集数据的精度和传输距离均符合设计需求,监控效果良好。 展开更多
关键词 煤矿安全监控 无线通信 ZIGBEE 灰色预测理论 传感器校正
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双循环结构高动态滚动时域自主姿态估计
13
作者 黄婧丽 赵育良 +1 位作者 武进文 樊伟杰 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第10期47-51,共5页
为了解决基于陀螺/三轴磁强计自主姿态估计在线易受干扰、实时性较差的问题,提出了一种基于双循环结构的高动态滚动时域飞行器自主姿态估计方法以提高系统精度和抗干扰能力,并且满足高动态应用场景。首先,建立姿态估计以及三轴磁强计在... 为了解决基于陀螺/三轴磁强计自主姿态估计在线易受干扰、实时性较差的问题,提出了一种基于双循环结构的高动态滚动时域飞行器自主姿态估计方法以提高系统精度和抗干扰能力,并且满足高动态应用场景。首先,建立姿态估计以及三轴磁强计在线校正两个独立的单元,并通过构建残差集的方法将两者有机融合,使得每个滤波器具有不同的更新频率、较低的状态阶数,以提高整体系统实际可用性;然后,利用陀螺与三轴磁强计的异步特性,在灵敏度矩阵的基础上构建高动态滚动时域估计方法,进一步优化了系统的实时性;最后,通过仿真实验证明,所提方法提高了系统在线运行精度,减少了计算等待时间,满足高动态、高精度应用场景需求。 展开更多
关键词 自主姿态估计 双循环 高动态 残差集 传感器实时校正
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ZY-3影像在我国海岸带区域的定位精度评价 被引量:5
14
作者 刘荣杰 张杰 +1 位作者 李晓敏 马毅 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2014年第3期141-145,共5页
以我国海岸带为研究对象,从北往南依次选取了覆盖山东青岛、江苏盐城和浙江温州海岸带的6景资源三号(ZY-3)传感器校正产品,利用实测像控点开展了影像自主定位精度评价,并将其结果与覆盖相同区域的SPOT5影像进行了比较。在此基础上,利用... 以我国海岸带为研究对象,从北往南依次选取了覆盖山东青岛、江苏盐城和浙江温州海岸带的6景资源三号(ZY-3)传感器校正产品,利用实测像控点开展了影像自主定位精度评价,并将其结果与覆盖相同区域的SPOT5影像进行了比较。在此基础上,利用实测地面控制点和国家1∶5万比例尺DEM产品对覆盖青岛和温州的全色影像进行了正射校正实验,分析控制点数量与分布对校正精度的影响。研究发现:在无控制点情况下,ZY-3全色影像的平面校正精度平均为19.6 m,多光谱影像的平面校正精度为23.0 m,均优于SPOT5卫星影像的校正精度;用1个角点作为控制点,可达到优于2个像元的校正精度,用4个角点作为控制点,校正精度在1个像元左右;以向陆一侧的2个角点作为控制点,可达到优于3 m的校正精度,但采用3个控制点时,校正精度较低,特别是向海一侧影像的校正精度更低。上述研究结果表明,ZY-3影像在少量控制点下即可达到较高的校正精度,能够满足海岸带遥感调查工作的精度要求。 展开更多
关键词 资源三号(ZY-3) 传感器校正产品 定位精度 海岸带
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用于激光接收/目视瞄准镜的共光路光学系统设计 被引量:9
15
作者 常伟军 陈姣 郑常青 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期267-270,共4页
为实现多传感器光轴校准并达到小型化轻量化的设计要求,将目视瞄准镜作为校轴光学基准,采用共用摄远型物镜组,并利用在立方棱镜斜面镀制光谱分光膜,实现高精度目视瞄准镜与激光接收的共光路系统设计。该目视瞄准镜放大倍率为7×、... 为实现多传感器光轴校准并达到小型化轻量化的设计要求,将目视瞄准镜作为校轴光学基准,采用共用摄远型物镜组,并利用在立方棱镜斜面镀制光谱分光膜,实现高精度目视瞄准镜与激光接收的共光路系统设计。该目视瞄准镜放大倍率为7×、视场为5°、出瞳直径为Φ3.7mm、出瞳距离不小于20mm;激光接收系统视场为1mrad、接收口径为Φ50mm,设计结果满足指标要求。 展开更多
关键词 激光接收/目视瞄准镜 共光路 传感器光轴校正 摄远型结构
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基于组态软件和PLC的机翼精加工水平测控系统 被引量:3
16
作者 杨汉 袁中凡 《中国测试技术》 CAS 2008年第1期131-133,共3页
利用Modbus通信协议及工业控制计算机(IPC)、组态软件、可编程控制器(PLC)、位移传感器设计开发出机翼精加工水平测控系统。该系统实现了自动/手动自由切换控制、数据的集中管理、传感器的校正、故障报警及检测等多方面功能,为精加工的... 利用Modbus通信协议及工业控制计算机(IPC)、组态软件、可编程控制器(PLC)、位移传感器设计开发出机翼精加工水平测控系统。该系统实现了自动/手动自由切换控制、数据的集中管理、传感器的校正、故障报警及检测等多方面功能,为精加工的快速、精确、安全运行提供了保证。该系统投入运行后,较好地实现了工艺控制要求,测控过程稳定可靠,具有较高的性价比,是一种较经济的测控系统。 展开更多
关键词 组态软件 PLC MODBUS 精加工 传感器校正
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Nonlinear correction of photoelectric displacement sensor based on least square support vector machine 被引量:1
17
作者 郭杰荣 何怡刚 刘长青 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2011年第5期1614-1618,共5页
A model of correcting the nonlinear error of photoelectric displacement sensor was established based on the least square support vector machine.The parameters of the correcting nonlinear model,such as penalty factor a... A model of correcting the nonlinear error of photoelectric displacement sensor was established based on the least square support vector machine.The parameters of the correcting nonlinear model,such as penalty factor and kernel parameter,were optimized by chaos genetic algorithm.And the nonlinear correction of photoelectric displacement sensor based on least square support vector machine was applied.The application results reveal that error of photoelectric displacement sensor is less than 1.5%,which is rather satisfactory for nonlinear correction of photoelectric displacement sensor. 展开更多
关键词 least square support vector machine POSITION photoelectric displacement sensor nonlinear correct
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