在现有的开关柜等电气设备局部放电超声波定位技术中,到达时间差定位法(Time Difference of Arrival,TDOA)在定位精度与技术实现等方面有着一定的优势,得到了广泛的使用,是目前常用的方法,其中的时延估计算法对整个系统起着关键作用。...在现有的开关柜等电气设备局部放电超声波定位技术中,到达时间差定位法(Time Difference of Arrival,TDOA)在定位精度与技术实现等方面有着一定的优势,得到了广泛的使用,是目前常用的方法,其中的时延估计算法对整个系统起着关键作用。文章首先对目前现有的基本相关、广义相关、二次相关等时延估计算法进行了分析。其次,在二次相关基础上再进行一次相关,并设计了新型的加权函数,将三次相关与广义互相关结合在一起,成为一种新的方法,即广义三次相关时延估计法。最后,搭建了相应的开关柜实验平台并对以上方法进行了实验及对比,分析了各算法的性能。结果表明,广义三次相关时延估计法在相对强噪声环境中较其他算法抗噪性能更强,具有更好的优越性。展开更多
介绍了一种便于部署的超声波室内定位系统。通过普通高音喇叭可以发射的20～22kHz超声波频段,本文实现了基于3个高音喇叭信号源的超声波到达时间差(Time difference of arrival,TDOA)的定位。普通手机通过麦克风采集该频段的超声波,经...介绍了一种便于部署的超声波室内定位系统。通过普通高音喇叭可以发射的20～22kHz超声波频段,本文实现了基于3个高音喇叭信号源的超声波到达时间差(Time difference of arrival,TDOA)的定位。普通手机通过麦克风采集该频段的超声波,经过信号处理后实现了高精度、低成本的室内定位。本文在定位系统中设计了发射端超声波定位声源的信号结构,并设计了接收端通过频率搜索和基于快速傅里叶变换的频域搜索的同步方法。同时本文还将一种修正秩-1拟牛顿法应用到了基于TDOA的定位场景中,并验证了在使用3个高音喇叭时该算法定位精度与经典的CHAN算法基本相同。实验中本方法采用了不同于以往的40kHz超声波频段的定位方案,在使用普通手机接收的条件下,各次实验结果误差均低于9cm。展开更多
针对自适应蒙特卡洛定位算法(Adaptive Monte Carlo Localization, AMCL)在全局定位方面的不足,提出一种融合超声波双信标信息的改进AMCL定位方法。在全局定位过程中,首先利用聚类算法求解出超声波定位点群质心,从而消除障碍物干扰带来...针对自适应蒙特卡洛定位算法(Adaptive Monte Carlo Localization, AMCL)在全局定位方面的不足,提出一种融合超声波双信标信息的改进AMCL定位方法。在全局定位过程中,首先利用聚类算法求解出超声波定位点群质心,从而消除障碍物干扰带来的误差,然后依靠安装在机器人上的成对信标,解算航偏角,获得完整的全局定位信息。将超声波定位结果作为AMCL的初始状态,对机器人进行位姿跟踪。实验表明,该方法无须机器人在空间中运动探索,可以直接完成AMCL算法的全局粒子收敛,缩短定位时间,并提供了精准的初始定位状态。展开更多
为解决运营前垃圾填埋场防渗层渗漏定位问题,提出了基于超声波散射特性的高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)膜渗漏检测方法。根据超声波通过渗漏位置发生散射导致能量衰减的特性,利用小波分析提取有无渗漏时超声波能量密度...为解决运营前垃圾填埋场防渗层渗漏定位问题,提出了基于超声波散射特性的高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)膜渗漏检测方法。根据超声波通过渗漏位置发生散射导致能量衰减的特性,利用小波分析提取有无渗漏时超声波能量密度参数,依据两种状态下参数定义损伤指数,结合损伤成像实现对HDPE膜渗漏位置定位。实验通过压电片铺设在HDPE膜表面形成检测网络,任意波形发生器控制压电片产生特定超声波信号,采用一发多收方式对检测区域进行扫描。实验结果表明:HDPE膜有、无渗漏的损伤指数至少相差100倍,差异明显。实验实现了模拟渗漏的定位,单渗漏点的最大定位误差为8.4 mm,双渗漏点最大定位误差为13.7 mm,定位误差在可接受范围内。展开更多
文摘在现有的开关柜等电气设备局部放电超声波定位技术中,到达时间差定位法(Time Difference of Arrival,TDOA)在定位精度与技术实现等方面有着一定的优势,得到了广泛的使用,是目前常用的方法,其中的时延估计算法对整个系统起着关键作用。文章首先对目前现有的基本相关、广义相关、二次相关等时延估计算法进行了分析。其次,在二次相关基础上再进行一次相关,并设计了新型的加权函数,将三次相关与广义互相关结合在一起,成为一种新的方法,即广义三次相关时延估计法。最后,搭建了相应的开关柜实验平台并对以上方法进行了实验及对比,分析了各算法的性能。结果表明,广义三次相关时延估计法在相对强噪声环境中较其他算法抗噪性能更强,具有更好的优越性。
文摘介绍了一种便于部署的超声波室内定位系统。通过普通高音喇叭可以发射的20～22kHz超声波频段,本文实现了基于3个高音喇叭信号源的超声波到达时间差(Time difference of arrival,TDOA)的定位。普通手机通过麦克风采集该频段的超声波,经过信号处理后实现了高精度、低成本的室内定位。本文在定位系统中设计了发射端超声波定位声源的信号结构,并设计了接收端通过频率搜索和基于快速傅里叶变换的频域搜索的同步方法。同时本文还将一种修正秩-1拟牛顿法应用到了基于TDOA的定位场景中,并验证了在使用3个高音喇叭时该算法定位精度与经典的CHAN算法基本相同。实验中本方法采用了不同于以往的40kHz超声波频段的定位方案,在使用普通手机接收的条件下,各次实验结果误差均低于9cm。
文摘针对自适应蒙特卡洛定位算法(Adaptive Monte Carlo Localization, AMCL)在全局定位方面的不足,提出一种融合超声波双信标信息的改进AMCL定位方法。在全局定位过程中,首先利用聚类算法求解出超声波定位点群质心,从而消除障碍物干扰带来的误差,然后依靠安装在机器人上的成对信标,解算航偏角,获得完整的全局定位信息。将超声波定位结果作为AMCL的初始状态,对机器人进行位姿跟踪。实验表明,该方法无须机器人在空间中运动探索,可以直接完成AMCL算法的全局粒子收敛,缩短定位时间,并提供了精准的初始定位状态。
文摘为解决运营前垃圾填埋场防渗层渗漏定位问题,提出了基于超声波散射特性的高密度聚乙烯(High Density Polyethylene,HDPE)膜渗漏检测方法。根据超声波通过渗漏位置发生散射导致能量衰减的特性,利用小波分析提取有无渗漏时超声波能量密度参数,依据两种状态下参数定义损伤指数,结合损伤成像实现对HDPE膜渗漏位置定位。实验通过压电片铺设在HDPE膜表面形成检测网络,任意波形发生器控制压电片产生特定超声波信号,采用一发多收方式对检测区域进行扫描。实验结果表明:HDPE膜有、无渗漏的损伤指数至少相差100倍,差异明显。实验实现了模拟渗漏的定位,单渗漏点的最大定位误差为8.4 mm,双渗漏点最大定位误差为13.7 mm,定位误差在可接受范围内。
