提高光纤光栅传感器测量精度的研究

在实际应用中,光纤光栅传感器的测量精度受到噪声,成本等因素的制约。为了实现低成本的高精度光纤光栅传感器系统,提出了对光纤光栅反射谱采用自适应阈值小波消噪和B多节点样条拟合插值算法的处理技术,并通过实验和仿真得出自适应阈值小波消噪,有效提高了系统的信噪比,在相同采样精度下拟合插值处理前波长检测的误差为0.01nm,处理后误差为0.0017nm,误差降低了一个数量级。实验结果证明该方法不但可以有效降低噪声带来的读取误差,而且提高了测量Bragg波长漂移量的分辨率,从而实现高精度地测量温度、应变等外界参量。     

探测器阵列靶的激光光斑图像复原方法研究

为了准确地测量激光远场光斑参数,使得阵列探测法的研究逐渐成为热点。而阵列式靶板仪靶面探测器受空间物理限制和研发成本等因素影响均不能均匀紧密的排布,这将造成采样光斑失真。利用已知采样点参数对光斑图像实现高精度复原是利用阵列探测法测量光斑参数必须要解决的问题。因此,提出采用改进型的双三次插值算法对光斑图像进行复原。仿真分析并对比改进型双三次插值算法和其他插值算法,结果表明:运用改进型插值算法计算得到光斑总能量误差为1.7 %,光斑质心坐标偏移量在x轴方向和y轴方向较最邻近插值算法和双线性插值算法相比均能降低7.8 %和3.3 %,处理时间较双三次插值算法至少缩短35 %。该研究为提高阵列探测法测量远场光斑参数精度积累了一定的理论基础和实验数据。     

基于SLR数据的雷达探测精度分析方法

空间安全已成为各航天大国国家安全中的重要一环,空间目标监视技术也已成为空间技术新的制高点。雷达凭借其全天时、全天候的特点,已成为空间目标监视的骨干设备,其探测精度直接影响太空态势掌控的准确性,因此准确分析雷达探测精度有着重要意义。本文以卫星激光测距（SLR）数据为基础,首先分析了不同阶数插值算法以及滑动式内插、非滑动式内插的插值精度,而后介绍了坐标转换方式与雷达精度分析方法。仿真结果表明,滑动式九阶拉格朗日插值算法有较好的插值效果,满足雷达精度分析的需求。     

基于二阶插值滤波的室内航向估计算法研究

在室内行人导航中,为获取精确的航向角,提出了一种基于二阶插值滤波的航向估计算法。该算法通过建立四元数姿态运动测量模型,采用二阶插值滤波对陀螺仪、加速计和磁强计的测量数据进行数据融合,实现航向角解算,以过程噪声和测量噪声为设计参数,构造自适应噪声协方差矩阵,实现协方差误差估计最小化。通过对行走长方形参考路径得到的数据进行处理,加速计和磁强计组合与陀螺仪航向估计算法动态误差分别为13.6°和6.9°,采用二阶插值滤波航向估计算法后动态误差为2.3°。实验结果表明,该算法有效提高了航向估计的精度,减小了陀螺仪漂移、载体的线性加速度和周围局部磁场干扰对航向估计的影响。     

RBF神经网络在微波幅度均衡器设计中的应用

针对多谐振腔结构的均衡器其S参数测量数据库,提出了一种工程上实用的径向基函数(RBF)神经网络插值算法,介绍了该算法的主要思想,利用MATLAB软件给出了微波均衡器插值实例,并对其插值特性进行了分析和改进。计算和分析结果表明,该算法能在较高的插值精度条件下对数据进行有效的插值处理。该算法在微波器件的工程设计中具有一定的推广应用价值。     

基于MLE算法的海上角度交会测量方法及其精度分析

针对我国现有测量船单站REA测量体制精度相对较低的问题,提出了基于光电经纬仪的海上角度交会测量方法。介绍了角度交会测量原理和设备布站原则,构建了AE-AE异面交会测量系统,设计了基于MLE(Maximum Likelihood Estimation)算法的海上角度交会测量算法和船摇修正方法,仿真分析了船体姿态测量误差、设备测角误差以及站址定位误差等的影响。仿真结果表明,站址测量误差是海上角度交会测量的最主要误差源,船体姿态测量误差和设备测角误差对海上角度交会测量精度有一定的影响,当船体水平姿态测量误差优于20″、航向测量误差优于30″、设备测角误差优于20″、站址测量误差优于1 m时,海上角度交会测量精度可达1 m。该法解决了动态条件下的飞行目标高精度测量技术难题,为后续工程设计奠定了基础。     

吊舱激光指示精度计算方法

针对吊舱激光指示精度外场测试与数据计算的问题,提出了一种基于瞄准轴坐标系的激光指示偏差角正弦算法。在激光指示偏差角正弦算法基础上,构建了激光指示精度测试误差模型,估算了各误差源对总误差的影响因子。计算结果表明,当指示偏差角很小时,正弦算法的误差低于余弦算法误差约三个数量级;激光光斑位置测量误差是最大误差源,提高激光光斑位置测量精度是减小激光指示精度测试误差的最佳途径。此外,在同样测量条件下,正弦算法显著减小了吊舱激光指示精度的计算误差约2~3个数量级(具体量化数值),也为激光光斑测量系统的指标论证提供了依据。     

基于递推最小二乘算法的惯导姿态误差动态标定方法

在分析最小二乘算法原理的基础上,提出了一种基于递推最小二乘算法的惯导姿态误差动态标定方法,建立了计算模型,进行了仿真分析.仿真结果表明,该方法具有较高的解算精度和计算效率,航向误差解算精度优于3.5”,水平误差解算精度优于0.15".该方法解决了动态条件下惯导姿态误差实时标定的技术难题,对提高惯导姿态测量精度和测量船外...     

激光三角法高精度测量模型

为提高检测准确性,提出激光三角法高精度测量模型,由变阈值亚像素灰度重心提取算法和CCD倾角误差补偿模型两部分组成;光斑中心定位算法对激光检测准确度起关键作用,针对已有激光中心定位算法的缺陷,提出了变阈值亚像素灰度重心提取算法,通过梯度函数和高斯拟合算法设定阈值去除光斑边缘噪声区域对中心定位的影响,并利用多项式插值提高灰度重心法精度;同时为提高实际工业生产环境中的测量准确性,建立CCD倾角误差补偿模型;应用激光三角法高精度测量模型,以STM32F407为硬件核心建立系统,以锥螺纹为被测物进行实验;实验结果表明:该测量模型实现了对锥螺纹信息的准确采集,且精度明显高于传统的灰度重心法,可以将锥螺纹检测的误差控制在10 m内。     

激光位置检测中PSD的误差分析与实验研究

通过实验研究了激光光束质量对PSD输出位置精度的影响。基于PSD工作原理分析并得出了背景光强与输出结果的关系,实验中采用与测量光源匹配的滤光片来消除背景光干扰,极大提高了PSD的测量精度。并通过双一次插值算法修正PSD的非线性误差,修正后结果表明B区测量误差显著减小,线性度和测量精度明显提高。     

光电跟踪伺服参数设计与跟踪算法误差分析

针对运动目标跟踪，介绍了一种光电跟踪角速度、角加速度计算方法，给出了控制系统拉格郎日多项式插值跟踪算法误差分析，提出的伺服参数计算方法与分析，可为控制系统优化设计提供数据参考．     

基于RSSI的动态权重定位算法研究

基于RSSI技术的静态权重定位算法由于不需附加设备,成本低,使用方便,适用范围广而得到了广泛的应用.针对RSSI测距容易受到各种干扰,静态权重算法不能同时解决定位的平均误差和最大误差的缺陷,提出一种新的结合RSSI测距数据处理的高斯拟合动态权重定位算法GFDWCL,并在ZigBee平台上实现了该算法.两种算法实验结果表...     

基于QPSO优化算法的石化旋转设备故障诊断研究

针对现有石化旋转设备故障诊断算法去噪过程中阈值范围控制不准确、故障诊断误差偏高的不足,提出一种基于QPSO优化算法的故障诊断方法研究。为克服传统PSO算法无法实现全局收敛的弊端,QPSO优化算法利用波函数来表示粒子的状态,降低阈值范围识别的总体代价;在原始故障信号处理方面,基于小波阈值分解得到不同频段的信号系数,在QPSO算法优化下利用GCV函数准确确定出小波阈值滤波去噪中的最优阈值范围,进而也提高了小波信号重构的精度,实现对旋转设备故障信号的精确诊断。     

一种基于插值的定时同步算法研究

基于MSK调制通信系统,采用四阶差分定时误差检测算法对基于插值的定时同步环路进行了研究和分析,并提出了一种以插值输出信号均方误差最小为准则的插值滤波器设计,提高滤波器输出精度,改善定时同步环路同步性能。通过MATLAB仿真验证,与Lagrange插值滤波器相比,基于最小均方插值的定时同步算法,跟踪阶段定时抖动小,对噪声具有抑制作用,在信噪比较低的情况下也具有较好的同步性能。     

最小误码率准则盲源分离算法

针对通信混合信号的盲分离问题,结合通信系统中的误码率性能指标,本文提出一种基于最小误码率准则的盲源分离算法。本算法基本原理是,将推导的最小误码率准则结合最大似然原则建立盲源分离代价函数,形成一种最小误码率约束的代价函数,接着借助于自然梯度下降搜索,最小化代价函数实现盲源分离。仿真实验分析表明提出的最小误码率约束代价函数得到的盲源分离算法,比原有的最大似然原则代价函数得到的盲源分离算法,具有更好的收敛性能和分离精度。      

Genetic algorithms applied to optimal tolerance levels of multiattribute inspection errors

In modern manufacturing environment, inspection equipment often can deal with more than one quality characteristic simultaneously. At the design stage of such inspection equipment, it is necessary to identify optimal combination of inspection error tolerance levels of multiattributes. We suggest a genetic algorithm by which one can determine the optimal tolerance levels of errors for multiinspection attributes at a minimum cost of ownership (COO). The COO model is formulated as a function of not only the initial purchase cost but also the inspection cost over lifetime. Our approach is expected to effectively contribute to marketing as well as manufacturing of inspection equipment.     

改进的基于RSSI差值的定位算法

基于强度（RSSI）的移动终端定位方法有其特有的优势,是测量报告（MR）分析中一项关键技术。为了提高定位精度,这里改进了基于RSSI差值的定位算法,采用加权最小二乘法（WLS）求解线性定位方程组,估计了距离测量和计算引入的定位误差,采用两次求解来消除距离误差,最后对算法的定位精度进行了测试,给出了测试结果,并对比了几种常用的强度定位算法的定位精度,结果表明改进后的算法明显提高了定位精度。     

测控设备引导跟踪数据插值方法

航天测控设备在引导跟踪时需要将转换后的方位、俯仰角度进行插值,在工程中尽可能采用易软件实现且不影响插值精度的插值方法。文中在介绍目前常用的Lagrange插值、Newton插值、Neville插值和Aitken插值4种方法原理的基础上,分析了4种插值下待插值点位置对插值结果的影响,通过实际算例得到结论。并讨论了4种方法在测控设备引导跟踪数据插值方面的优缺点,得出在航天测控设备引导跟踪插值时使用Neville算法最好的结论。     

WSN中基于最佳指数的加权DV-Hop算法

DV-Hop算法是一种低成本、低定位精度的无需测距定位算法,在粗精度定位中应用广泛。为提高DV-Hop算法定位精度,从减小锚节点的平均每一跳距离误差和减小未知节点平均每一跳校正值误差两方面考虑。首先,用最佳指数值下的公式计算锚节点平均每一跳距离。然后,将未知节点的校正值加权处理,使所有的锚节点根据与未知节点距离的远近影响校正值的大小。MATLAB实验证明,改进的基于最佳指数值下的加权DV-Hop算法比DV-Hop算法、加权DV-Hop、最佳指数值下DV-Hop算法定位精度分别提高2%左右、1.65%左右、1.15%左右,同时不会增加网络硬件成本。     

一种基于拉格朗日松弛的时延约束多播路由算法

提出了一种基于拉格朗日松弛方法的时延约束最小代价多播路由算法(LR-DLMA)。该算法充分利用拉格朗日松弛方法的特点，通过构建封闭图，对封闭图进行拉格朗日松弛求得满足条件的多播树。仿真实验结果表明本算法性能稳定，其代价性能接近性能最好的BSMA算法，并具有快速、低时延的特点。