砝码表面状态预测及质量吸附修正研究动向

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作者 董雷 任孝平 郝国栋 《河北科技大学学报》 CAS 2015年第3期247-250,共4页

质量实物基准是所有基本量中唯一的实物基准,其缺点是容易受到环境的影响而造成质量的改变。总结了国内外计量院所对砝码表面状态预测方面的研究动向,指出了各国计量院所开展砝码表面状态预测研究的方向,包括:分析质量标准在"空气&... 质量实物基准是所有基本量中唯一的实物基准,其缺点是容易受到环境的影响而造成质量的改变。总结了国内外计量院所对砝码表面状态预测方面的研究动向,指出了各国计量院所开展砝码表面状态预测研究的方向,包括:分析质量标准在"空气"和"真空"条件下传递时对质量标准造成的影响,建立砝码质量观测模型及吸附修正模型等。对砝码表面状态的研究和吸附修正技术的研究,最终可以提高质量测量的准确度,为即将到来的质量单位的重新定义研究打下技术基础。 展开更多

关键词 计量学 结合能状态预测模型 表面吸附 测量不确定度 质量修正方法 体积测量

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Sigmoid变换的滤波-x四元数最小均方算法 被引量：2

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作者 张冰妍 陈晓梅 钟波 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第2期57-62,共6页

滤波-x最小均方(Filtered-x Least Mean Square,FxLMS)算法是主动噪声控制系统中常用的算法,对中低频噪声有较好的控制作用,但在某些环境噪声中传统的算法可能达不到期望的抑制效果。提出一种基于sigmoid变换的滤波-x四元数最小均方算法... 滤波-x最小均方(Filtered-x Least Mean Square,FxLMS)算法是主动噪声控制系统中常用的算法,对中低频噪声有较好的控制作用,但在某些环境噪声中传统的算法可能达不到期望的抑制效果。提出一种基于sigmoid变换的滤波-x四元数最小均方算法,该算法利用四元数的空间特性使噪声信号在超复数域内部相互耦合和关联,并通过sigmoid函数对误差信号进行非线性变换来约束噪声信号以减低对权值更新的影响力度,避免权值在更新过程中发散,从而实现优异的收敛性能以及增强的鲁棒性。同时通过研究步长分析该算法的稳态特性,并在汽车、工厂噪声环境下验证提出算法性能的优越性,仿真结果支持了该结论。 展开更多

关键词 振动与波 主动噪声控制 四元数自适应滤波器 非线性变换 FxLMS 收敛

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基于运动轨迹约束的静水压激励法水听器校准

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作者 王毅昕 王珂 +3 位作者 王敏 邢广振 杨平 郑慧峰 《计量学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期1709-1717,共9页

针对传统静水压激励法水听器校准系统中,由于连通软管欠约束导致连通软管内水体振动时惯性力对等效声压的影响不一致,从而引起由测量重复性引入的不确定度偏大,影响水听器灵敏度校准不确定度的问题,提出了基于运动轨迹约束的静水压激励... 针对传统静水压激励法水听器校准系统中,由于连通软管欠约束导致连通软管内水体振动时惯性力对等效声压的影响不一致,从而引起由测量重复性引入的不确定度偏大,影响水听器灵敏度校准不确定度的问题,提出了基于运动轨迹约束的静水压激励法水听器校准方法。该方法设计了运动约束装置控制连通软管在振动时产生相同的运动轨迹,基于此建立数学模型确定了连通软管部分振动对等效声压的影响,推导出不受限于水听器开路电压测量数据的等效高度计算公式。搭建了基于运动轨迹约束的静水压激励法水听器校准装置,并与传统方法进行了比对。实验结果表明:相较于传统静水压激励法,该方法将水听器灵敏度校准的不确定度由0.34 dB(k=2)减小到0.25 dB(k=2),其中由测量重复性引入的不确定度从0.12 dB减小到0.02 dB。 展开更多

关键词 水声学计量 水听器校准 运动轨迹约束 静水压激励法 甚低频 灵敏度 等效高度

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基于自回归模型的机翼柔性基线在线预测方法

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作者 刘艳红 黄艳 +2 位作者 谭浩 叶文 董希旺 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3426-3433,共8页

机翼柔性动态形变制约分布式位置姿态系统(POS)传递对准精度的提升,光纤光栅传感器可精确测量柔性基线,然而光纤光栅传感器测量的应变转化为基线过程需要时间,这导致测量得到的基线不能实时用于传递对准。针对该问题,在光纤光栅传感器... 机翼柔性动态形变制约分布式位置姿态系统(POS)传递对准精度的提升,光纤光栅传感器可精确测量柔性基线,然而光纤光栅传感器测量的应变转化为基线过程需要时间,这导致测量得到的基线不能实时用于传递对准。针对该问题,在光纤光栅传感器柔性基线测量的基础上,提出基于自回归模型的柔性基线在线预测方法。利用过去一段时间内实测应变值转换的基线数据来超前预测当前时刻的基线值,用于子节点实时传递对准量测匹配误差补偿,其中,模型参数可随输入实测基线数据在线递推更新,使得基线预测更加精确。在模拟机翼平台上进行振动实验,结果表明:所提方法实现了基线的精确预测,预测误差在0.051 mm之内,且具有很强的实时性。 展开更多

关键词 阵列合成孔径雷达 传递对准 光纤光栅 自回归模型 基线

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光干涉绝对重力仪衍射修正 被引量：7

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作者 李春剑 粟多武 +2 位作者 吴书清 冯金扬 徐进义 《计量学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期420-423,共4页

针对绝对重力仪的衍射修正进行研究计算。在光干涉绝对重力仪测量原理基础上,分析并得到激光的高斯特性给重力加速度测量带来的影响。利用90/10刀口法测算激光特性参数(束腰半径),推算得到光衍射(激光的高斯特性)引入的重力加速度值相... 针对绝对重力仪的衍射修正进行研究计算。在光干涉绝对重力仪测量原理基础上,分析并得到激光的高斯特性给重力加速度测量带来的影响。利用90/10刀口法测算激光特性参数(束腰半径),推算得到光衍射(激光的高斯特性)引入的重力加速度值相对修正量。结果表明:激光束腰半径为1.1586mm,使用该高斯激光束给重力加速度值引入的偏差,其相对修正量为7.56×10^(-9)。该方法适用于光干涉绝对重力衍射修正量的计算。 展开更多

关键词 计量学 绝对重力仪 光干涉重力测量 衍射修正

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自然场景中字符型交通标志的检测算法 被引量：5

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作者 谷明琴 蔡自兴 任孝平 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期1861-1868,共8页

提出一种检测城市和高速公路环境中字符型交通标志的新方法。首先,在输入图像中分割出蓝色和墨绿色区域,用形态滤波和形状标记图判断交通标志的候选区域;其次,将候选区域的彩色图像灰度化,用Otsu算法计算候选区域灰度分布直方图的阈值,... 提出一种检测城市和高速公路环境中字符型交通标志的新方法。首先,在输入图像中分割出蓝色和墨绿色区域,用形态滤波和形状标记图判断交通标志的候选区域;其次,将候选区域的彩色图像灰度化,用Otsu算法计算候选区域灰度分布直方图的阈值,并对其进行分割,得到包含字符的二值图像;然后,将候选区域的二值图像向垂直方向上投影,用3次样条拟合算法对其进行拟合,利用曲线的性质,找到拟合曲线中的局部极小值点,分割出包含字符条形区域;最后,将条形区域向水平方向上进行投影和曲线拟合,查找局部极小值点并分割出单个字符区域,再进行形态过滤,分割并定位交通标志中的字符。实验结果表明:该算法的字符查全率高于84%,准确率超过92%。 展开更多

关键词 交通标志检测 字符定位 曲线拟合 标记图

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平均值法交流共模抑制比测量不确定度评定 被引量：2

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作者 梁志国 冯秀娟 《计量学报》 CSCD 北大核心 2023年第11期1749-1754,共6页

介绍了使用幅度绝对值的平均值法进行数据采集系统交流共模抑制比的测量不确定度分析和评价过程。使用测量幅度绝对值的平均值计算干扰分量值和本底噪声分量值,并采用直接代数相减方式剔除本底噪声的影响。讨论了主要的不确定度来源,包... 介绍了使用幅度绝对值的平均值法进行数据采集系统交流共模抑制比的测量不确定度分析和评价过程。使用测量幅度绝对值的平均值计算干扰分量值和本底噪声分量值,并采用直接代数相减方式剔除本底噪声的影响。讨论了主要的不确定度来源,包括信号源误差、数据采集系统增益误差、幅度测量误差、幅度分辨力误差,以及测量重复性等,给出了不确定度模型。并结合一个实例,给出了交流共模抑制比的不确定度评价结果。 展开更多

关键词 计量学 交流共模抑制比 不确定度 评价 校准 数据采集系统

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采用双谱特征的语音可懂度评价算法

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作者 陈晓梅 王晓玮 +2 位作者 钟波 商莹莹 杨佳燕 《声学技术》 CSCD 北大核心 2022年第5期678-684,共7页

针对现有的语音可懂度评价方法不能有效地处理信号在多种类型的非线性失真下的变化,提出了一种基于双谱特征的语音可懂度评价(Bispectral Speech Intelligibility Metric,BSIM)算法,用三阶统计量从语音信号的谱图中提取特征。双谱可以... 针对现有的语音可懂度评价方法不能有效地处理信号在多种类型的非线性失真下的变化,提出了一种基于双谱特征的语音可懂度评价(Bispectral Speech Intelligibility Metric,BSIM)算法,用三阶统计量从语音信号的谱图中提取特征。双谱可以检测语音信号中的非线性相位耦合,抑制非高斯信号中的高斯噪声,从而揭示更多隐含于信号内部的有用信息。将本方法与现有的语音可懂度指标进行了比较,结果表明,此方法可以成功地预测线性失真和非线性失真造成的语音可懂度下降,其评价结果与主观可懂度结果具有很高的相关度,对信号失真变化敏感。 展开更多

关键词 语音可懂度 客观评价算法 高阶统计 双谱

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融合高斯过程回归的UKF估计方法 被引量：7

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作者 叶文 蔡晨光 +1 位作者 杨平 李建利 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1081-1087,共7页

高精度滤波估计是SINS/GNSS组合导航系统的关键技术之一,其估计精度直接影响了导航精度。传统滤波估计方法一般只基于惯导误差模型,未考虑惯导误差模型不确定性的影响。针对此问题,提出了一种采用高斯过程回归(GPR)增强无迹卡尔曼滤波(U... 高精度滤波估计是SINS/GNSS组合导航系统的关键技术之一,其估计精度直接影响了导航精度。传统滤波估计方法一般只基于惯导误差模型,未考虑惯导误差模型不确定性的影响。针对此问题,提出了一种采用高斯过程回归(GPR)增强无迹卡尔曼滤波(UKF)预测和估计能力的高精度滤波估计方法。一方面,能在有限的训练数据条件下通过UKF估计误差状态量;另一方面,高斯过程既考虑了噪声,也考虑了UKF的不确定性。将所提方法应用于SINS/GNSS组合导航系统中,车载实验结果表明,所提方法能有效提高滤波估计精度。 展开更多

关键词 SINS/GNSS组合导航 高精度滤波估计 惯导误差模型 无迹卡尔曼滤波(UKF) 高斯过程回归(GPR)

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基于最小二乘拟合法的分布式POS全局估计方法 被引量：2

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作者 叶文 刘艳红 +2 位作者 王博 蔡晨光 李建利 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期862-869,共8页

针对无法保证各子阵天线附近均安装高精度子惯性测量单元(IMU)的问题,提出了一种基于最小二乘拟合的分布式位置姿态测量系统(POS)全局估计方法。首先,建立了考虑一维柔性变形角的主/子传递对准误差模型;然后,采用卡尔曼滤波(KF)估计已... 针对无法保证各子阵天线附近均安装高精度子惯性测量单元(IMU)的问题,提出了一种基于最小二乘拟合的分布式位置姿态测量系统(POS)全局估计方法。首先,建立了考虑一维柔性变形角的主/子传递对准误差模型;然后,采用卡尔曼滤波(KF)估计已安装子IMU的子阵天线运动参数;最后,在已获取运动参数的基础上,采用最小二乘拟合估计未安装子IMU的子阵天线运动参数。半物理仿真实验结果表明,所提方法精确实现了阵列天线运动参数的全局估计,且未安装子IMU的子阵天线运动参数估计精度与相邻的子阵天线运动参数估计精度相当。 展开更多

关键词 惯性测量单元(IMU) 传递对准 卡尔曼滤波(KF) 最小二乘拟合 分布式位置姿态测量系统(POS)

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基于状态量扩维的旋转式捷联惯导系统精对准方法 被引量：1

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作者 叶文 翟风光 +1 位作者 蔡晨光 李建利 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期912-918,共7页

初始对准是旋转式捷联惯导系统(SINS)的关键技术之一。传统旋转式捷联惯导精对准方法多采用10维模型,该模型的精对准精度不能满足导航精度要求。针对此问题,提出了一种基于状态量扩维的旋转式捷联惯导系统精对准方法。首先,将陀螺和加... 初始对准是旋转式捷联惯导系统(SINS)的关键技术之一。传统旋转式捷联惯导精对准方法多采用10维模型,该模型的精对准精度不能满足导航精度要求。针对此问题,提出了一种基于状态量扩维的旋转式捷联惯导系统精对准方法。首先,将陀螺和加速度计标度因数误差、安装误差扩展为状态变量,建立了28维的精对准模型;然后,对旋转过程中各状态量的可观测度进行分析,根据分析结果将模型优化为13维;最后,采用卡尔曼滤波实现了旋转式捷联惯导系统的精对准。仿真结果表明,与传统初始对准方法相比,该方法能有效提高姿态对准精度,并估计出更多陀螺误差项。 展开更多

关键词 旋转式捷联惯导系统(SINS) 初始对准 可观测性 卡尔曼滤波 精对准

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一种快速星光角距/时间延迟量测组合导航方法

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作者 桂明臻 宁晓琳 +1 位作者 马辛 叶文 《深空探测学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第2期190-197,共8页

基于太阳震荡的时间延迟是一种新型天文导航量测量,将其与星光角距量测量结合,可以提高导航性能。然而,火卫一的星历误差将降低导航精度。针对这一问题,提出了一种快速星光角距/时间延迟量测组合导航方法,在线估计火卫一的位置和速度,... 基于太阳震荡的时间延迟是一种新型天文导航量测量,将其与星光角距量测量结合,可以提高导航性能。然而,火卫一的星历误差将降低导航精度。针对这一问题,提出了一种快速星光角距/时间延迟量测组合导航方法,在线估计火卫一的位置和速度,抑制火卫一星历误差对星光角距/时间延迟量测组合导航估计精度的影响,并引入事件触发机制,通过设定阈值对新息(innovation)的幅值进行检验,选择性地进行基于时间延迟的隐式无迹卡尔曼滤波。仿真结果表明,提出的方法可以在保证导航精度的前提下,比在线估计运行的天文测角/时间延迟量测组合导航方法耗时减少约90%,有效提高了导航实时性,可为火星导航提供技术支持。 展开更多

关键词 深空探测 天文导航 组合导航 太阳震荡 时间延迟量测 星历误差

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SERF原子自旋惯性测量检测误差分析及抑制

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作者 邢力 全伟 +2 位作者 宋天骁 蔡庆中 叶文 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2345-2350,共6页

在无自旋交换弛豫(SERF)原子自旋惯性测量装置中,检测系统的性能是决定输出信号灵敏度和稳定性极限的关键因素。为有效抑制SERF原子自旋惯性测量的低频随机噪声,在横向电子自旋极化率稳态解和旋光角表达式的基础上,建立检测相关的输出... 在无自旋交换弛豫(SERF)原子自旋惯性测量装置中,检测系统的性能是决定输出信号灵敏度和稳定性极限的关键因素。为有效抑制SERF原子自旋惯性测量的低频随机噪声,在横向电子自旋极化率稳态解和旋光角表达式的基础上,建立检测相关的输出信号误差机理模型,明确了检测系统影响最终测量信号噪声的主要因素。研究结果表明:检测光入射气室时的初始光强作为信号背景直接引起刻度系数的波动而非作用于电子自旋,而检测光的非理想线偏振导致电子自旋产生横向抽运效果和横向光频移作用,从而引入测量误差。针对检测系统影响测量信号噪声的主要参数,设计了参数优化路径:先通过优化检测光频率,提高惯性测量刻度系数,后通过检测光功率的优化,减小横向抽运效应、横向光频移作用及检测光背景波动。实验表明:通过对比输出信号的Allan方差,优化后SERF原子自旋惯性测量的零偏不稳定性减小了1.8倍,速率斜坡噪声系数从0.124 (°)/h^(2)减小至0.041 (°)/h^(2),达到了抑制测量信号低频随机噪声的效果。 展开更多

关键词 无自旋交换弛豫 惯性测量 检测系统 误差机理 横向抽运效应 横向光频移 低频随机噪声

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