水下移动传感器网络中的光通讯与测距设计方案

针对水下无线移动传感器网络通信和移动节点间测距的需要,我们给出了一种基于IrDA物理协议和蓝绿可见光的水下无线通讯设计方案并予以实现。以此为基础,探讨了基于光强检测的直线测距方法,并建立实验系统、完成基于光强检测的测距实验。实验数据表明该方法能够实现距离的测量,但测量距离和测量精度还有待进一步提高。     

基于PIC16C74的深海声纳式高度计设计

深海声纳式高度计是装备在深海探测设备上的回声测深装置.本文在对声纳测距原理及水声换能器参数进行研究分析的基础上,提出并设计了基于PICI6C74处理器芯片的传感器电路系统.该系统配合深海探测设备的水下嵌入式系统,可实时探测设备距海底高度.系统的陆地水池试验给出了良好的结果.     

基于超声传感器阵列的陆地自主车测距

目前,超声波传感器主要用于低速运动的自主式移动机器人短距离测量,采用的测距方法多把串音干扰看作有用信号的干扰项,尽可能排除.基于远距离超声波传感器,本文利用串音干扰设计了一种适用于高速行驶的陆地自主车进行远距离测量的方法.实验结果表明此方法的可靠性和精度都能满足陆地自主车的距离探测要求.     

双目视觉辅助PDR的组合导航定位方法

为提高室内定位系统精度和跟踪性能以及适应复杂环境,将行人航迹推算（Pedestrian Dead Reckoning,PDR）与双目视觉组合,提出一种双目视觉辅助PDR的组合导航定位方法 .该方法通过选取或布置地标建立了地标位置数据表;基于轻量化目标检测实现了对地标实时双目测距,保证定位的实时性;利用PDR位置信息得到检出地标类别对应坐标,基于因子图的协同定位和误差估计算法将双目视觉与PDR有效融合,提高了定位精度并抑制PDR累计误差,同时对PDR中航向和单参数模型中单位转换常数进行误差补偿,提高PDR定位精度.实验结果表明,在地标纹理清晰且分布合理情况下,该方法能有效解决室内复杂环境下单一PDR累积误差问题,此外,对航向和单位转换常数实时补偿可提高组合定位系统的定位精度和稳定性.     

基于CiteSpace的物联网测距技术研究可视化分析

运用文献计量分析方法和CiteSpace知识图谱可视化分析方法了解国内外对于物联网测距技术的研究现状和热点,进而预测未来研究态势。对CNKI和WOS数据库中2011—2021年国内外四种主流测距技术（RSSI、TOA、TDOA、AOA）的文献数据进行可视化分析,从关键词共现知识图谱、关键词聚类知识图谱、研究机构合作网络知识图谱等方面进行定量统计和分析。结果表明,国内外对测距技术的应用研究主要集中在定位方面;我国注重对RSSI和TOA的研究,国外则偏向于对TOA和TDOA的研究。     

小波分解结合PSO-DBN的高压直流输电线路单极接地故障测距

针对已有故障定位方法的不足,提出了一种小波分解结合深度信念网络DBN的故障定位方法。对不同故障距离、不同过渡电阻下的线模、零模电压进行分析,推导出故障距离与小波分解各尺度模极大值之比的非线性关系。以小波分解模极大值之比作为故障特征,在MATLAB平台上搭建DBN故障定位模型用粒子群优化算法对模型参数优化,仿真结果表明所提方法测距精度较高,过渡电阻耐受能力较强。     

基于超声测距的工业机器人避障控制系统设计

工业机器人对于自身与障碍物之间的距离测量不准确,无法根据二者距离判断行驶路径,导致避障效果较差。为此基于超声测距技术设计了一种新的工业机器人避障控制系统,从硬件和软件两方面对避障效果进行优化设计。将具有脉冲信号的超声换能器安装在单片机的操作模块中,增加MOS功率器件作为超声换能器的驱动元件,应用EA1、EA2和EA3三种型号的误差放大器,将回波信号稳定放大到电路中,利用运算放大器和RC网络电路实现滤波放大,利用信号检测电路实现检测。利用超声波传感器精准测量出自己与障碍物之间的距离,通过建立模糊数据库、定位漫反射信息、提取不同方向的测距信息实现工业机器人避障控制。实验结果表明,设计的基于超声测距的工业机器人避障控制系统能够准确测量出与障碍物之间的距离,避障控制准确率平均值达97.4%,能够实现工业机器人避障防碰撞操作。     

一种基于FPGA的水膜仪系统的设计与应用

为实现对水膜的高精度测量,设计了一种基于FPGA的水膜厚度检测仪,该系统由FPGA控制模块、超声波发射模块、回波信号接收模块、温度反馈模块和算法结算水膜厚度模块等构成,采用渡越时间检测法测量水膜厚度,根据实时温度反馈提高测量精度,通过算法减小误差。实验结果表明,该系统盲区小,测量范围2.25 mm～500 mm,精度达到0.1 mm,并且具有较高的稳定性,可以用于实际工作。     

一种双臂激光测距系统设计和误差分析

长度是 7 个基本物理量之一,在人们工作和生活中有着广泛的应用场景。 本文提出了一种由两个激光测距传感器构成 的双臂激光测距系统,可以通过非接触方式测量仪器与空间中任意一点以及空间中任意两点之间的距离,还具备测量阴角、阳 角和二维垂直度的功能。 本系统测量误差从理论上被分析,并通过 MATLAB 软件进行了仿真。 实际的实验测试表明,测量距 离在 1 m 以内时绝对误差能控制在 1 mm 以内,测量距离在 50 m 以内时相对误差能控制在 1‰的数量级。 同时,重复性测量实 验和测量不确定度评定验证了本系统的误差指标,也为本系统的改进指明了方向。 本仪器还具有功耗低、成本低和便于便携化 等优势,因此有着广阔的应用前景。     

考虑配电变压器杂散电容效应的１０kV电缆线路分布式测距方法

现有１０kV 电缆线路故障测距方法主要利用配网自动化系统、故障指示器以及离线式行波测距与定位设备实现最终的故障定位,耗时耗力,延缓了故障查找与修复时间,而且电缆线路末端行波测距装置一般仅检测电压行波信号,无法获取线路末端电流行波信号,导致在某些故障情况下无法可靠测距.分析了典型１０kV 电缆网络接地故障时的电压与电流行波特征及其在线路中 (特别是环网柜、线路末端处)的折反射规律,提出了一种考虑配电变压器杂散电容效应的分布式测距方法.由于配电变压器存在相间杂散电容,高频行波在短时间内等效为短路状态,因此在线路末端也可以检测到电流行波信号.与传统的配电线路测距方法相比,该方法可以实现在配电母线和分支线路末端的任一位置检测到电压、电流行波信号,提高了测距的可靠性。