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题名溯源北斗时基无光学干涉激光扫频测距实验研究
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作者
游淞清
谢博娅
伍凯凯
何静
杨鹏
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机构
湖北工业大学湖北省现代制造质量工程重点实验室
湖北理工学院电气与电子信息工程学院精密光学测量实验室
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出处
《红外与激光工程》
EI
CSCD
北大核心
2023年第5期348-356,共9页
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基金
国家自然科学基金(12074110,11947134)
湖北省教育厅科研项目(B2021251)
湖北省智能输送技术与装备重点实验室项目(2021XZ108)。
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文摘
绝对距离测量在基础科学和技术研发领域的重要性日益彰显。由于传统的光学干涉绝对距离测量方法存在测量距离较短、“位相模糊”、易受噪声干扰等问题,计量学领域提出利用频率合成激光开展非光学干涉的绝对距离测量研究。尽管该方法实验装置简单、具有较强的抗噪声干扰能力、适用于大尺寸测量等优点,然而它对实验装置的工作频率带宽、精度具有较高的要求,先前的工作受限于以上条件,绝对距离测量精度为厘米量级。为进一步提高测距精度,提出一种溯源北斗时间基准的非光学干涉激光扫频测距方法。采用光纤电光调制器,代替空间声光调制器,激光频率扫描范围从10 MHz提高到100 MHz;采用北斗/GPS时钟作为信号源的外部基准,频率精度达到0.03 ppm(1 ppm=10^(-6));采用电子学外差探测与自混频相结合的方案,将高频交流光电流信号解调出低频绝对距离信息,降低了环境噪声和电子学噪声。实验得到绝对距离测量结果9.8436 m,测量精度1.25 mm。该方法减小了设备时基频率误差对测量结果的影响,实现大尺度测量同时测距精度比先前的工作提高了一个数量级,具有广泛的应用前景。
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关键词
绝对距离测量
GPS/BDS
无光学干涉
时基校准
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Keywords
absolute distance measurement
GPS/BDS
non-optical interference
time base calibration
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分类号
O439
[机械工程—光学工程]
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题名基于热电制冷器温控系统数学建模和参量辨识
被引量：5
- 2
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作者
王选择
侯洪洋
翟中生
杨练根
刘文超
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机构
湖北工业大学机械工程学院
湖北工业大学湖北省现代制造质量工程重点实验室
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出处
《激光技术》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第6期789-793,共5页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51175154
51275157)
天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室开放基金资助项目(PIL1209)
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文摘
为了实现对半导体激光器温度的高精度控制,利用热电制冷器、温度传感器与相应的散热装置,设计了一套半导体激光器温度控制的实验系统。首先采用热力学分析方法,对实验系统进行了理论分析,建立了该温控实验系统数学模型与相应的传递函数;其次,在取得了半导体激光器温度数据的条件下,根据模型参量的特点,提出了一种结合阶跃响应的实验曲线,应用非线性曲线最小二乘拟合进行模型参量的辨识;最后利用该模型参量进行了系统仿真和实验验证。结果表明,仿真曲线、拟合曲线与实验曲线结果一致,拟合的模型参量具有较高的预测精度。这些结果对优化调整温度控制实验是有帮助的。
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关键词
激光器
温控系统模型
阶跃响应和参量辨识
实验装置
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Keywords
lasers
temperature control model
step response and parameter identification
experiment setup
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分类号
TN248.4
[电子电信—物理电子学]
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题名基于声场HBT干涉的空间定位方法研究
被引量：1
- 3
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作者
聂磊
邹静
刘梦然
冯胜
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机构
湖北工业大学湖北省现代制造质量工程重点实验室
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出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2019年第3期448-451,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51805154)
精密测试及仪器国家重点实验室开放基金资助项目(pilab1708,pilab1805)
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文摘
为了实现介质中声源远距离高精度定位的目标,提出了一种基于声场Hanbury Brown-Twiss(HBT)干涉的空间定位方法,建立了HBT干涉目标定位模型,通过仿真验证了HBT干涉空间定位原理的正确性与精度,分析了传感器基阵在不同信噪比下对声源位置的探测效果。仿真分析表明,通过该方法使用6个传感器(两个基阵)在信噪比为0.04的情况下仍可较准确地找到声源的位置。同时还进行了在空气中的定位实验,结果与仿真吻合,验证了HBT定位方法的原理正确性,并实现了对声源级为85dB,距离为42m处的定位,定位误差为0.1m。
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关键词
声源定位
高精度
远距离
低信噪比
Hanbury
Brown-Twiss(HBT)干涉
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Keywords
sound source localization
high precision
long distance
low SNR
Hanbury Brown-Twiss(HBT) interference
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分类号
TN61
[电子电信—电路与系统]
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题名HBT干涉声源定位技术的拓扑结构优化研究
被引量：2
- 4
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作者
聂磊
贾雯
李善强
刘梦然
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机构
湖北工业大学湖北省现代制造质量工程重点实验室
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出处
《微电子学与计算机》
北大核心
2020年第5期58-63,共6页
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基金
国家自然科学基金(51805154)
精密测试及仪器国家重点实验室开放基金(pilab1708)。
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文摘
本文研究了应用于声场HanburyBrown-Twiss(HBT)干涉空间被动定位方法中的传感器阵列拓扑结构,优化了传感器阵列结构,实现了对目标声源的精确定位.基于理论和仿真,对多种拓扑结构的阵列进行参数影响分析,通过空气中的声源定位实验,对所设计的拓扑结构进行验证.结果表明,当阵元间距在20~100 cm范围内,阵间距为7.5 m时,综合性能最优的拓扑结构为双五元阵.实验结果和仿真保持一致,实现了在阵元间距1 m情况下对56.5 m远处声源的定位,误差为0.3 m.
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关键词
被动定位
HBT干涉
拓扑结构:双五元阵
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Keywords
passive positioning
HBT interference
topology:double five-element array
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分类号
TH701
[机械工程—精密仪器及机械]
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题名结合卡尔曼滤波的改进二次相关移动定位法
被引量：1
- 5
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作者
刘梦然
彭阳
屈善帮
胡君豪
聂磊
邵星宇
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机构
湖北工业大学湖北省现代制造质量工程重点实验室
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出处
《火力与指挥控制》
CSCD
北大核心
2022年第10期140-144,共5页
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基金
国家自然科学基金(51805154,51975191)
国家级大学生创新创业训练计划(202010500011)
+1 种基金
湖北工业大学启动基金(GCRC2020010)
湖北工业大学绿色工业科技引领计划基金资助项目(XJ2021004901)。
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文摘
为提高低信噪比环境下移动目标定位精度,提出一种高精度移动目标定位方法。通过改进的二次相关时延算法获得时延估计,进而求得目标的移动轨迹;利用扩展卡尔曼滤波对目标的移动轨迹进行处理,消除噪声影响,使获得轨迹更接近真实轨迹。在80 m×160 m的空间中对移动目标仿真定位,其结果表明该方法对比广义相关定位法,在信噪比为5 dB时,平均定位误差减小1.83 m,尤其在信噪比为-10 dB时,该方法优势更明显,平均定位误差减少了5.49 m。
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关键词
移动定位
广义二次相关
扩展卡尔曼滤波
时延估计
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Keywords
mobile positioning
generalized quadratic
extended kalman filter
time delay estimation
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分类号
TP391
[自动化与计算机技术—计算机应用技术]
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题名基于HBT干涉定位的八元L型阵列拓扑优化
- 6
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作者
刘梦然
李善强
贾雯
黄一凡
聂磊
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机构
湖北工业大学湖北省现代制造质量工程重点实验室
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出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2019年第6期870-873,共4页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51805154)
精密测试及仪器国家重点实验室开放基金资助项目(No.pilab1805,1708)
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文摘
Hanbury Brown-Twiss(HBT)干涉在光学测量中具有超灵敏的性能,声波与光波具有相同特性,该原理在声学定位中亦有较好的定位性能。针对定位阵列拓扑结构中存在冗余阵元,该文对基于声场HBT干涉定位法的传感阵列拓扑结构进行了研究,优化阵元个数的同时不影响其定位精度。通过对八元L型阵列拓扑结构进行编码,并对所有可能出现的拓扑结构进行定位仿真,得到4组四元拓扑结构的定位误差小于八元L型阵列的定位误差。最后,通过实验对优化所得的四元阵列拓扑结构进行验证。实验结果表明,四元拓扑结构00101011的定位性能最好,误差为1.26%,与八元L型阵列定位效果一致,该实验验证了该文阵列拓扑优化的可行性和有效性。
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关键词
HBT干涉定位
拓扑优化
八元L型阵
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Keywords
HBT interference positioning
topology optimization
8-element L-array
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分类号
TN912
[电子电信—通信与信息系统]
TH701
[机械工程—精密仪器及机械]
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