基于GPS卫星模拟器的AUV辅助导航半实物仿真系统开发

全球卫星定位系统(GPS)应用于远程自主水下航行器导航系统中,可利用其精密导航和定位能力对航位推算导航系统如惯导和多普勒导航的累积误差进行精密校正.本文设计一种采用GPS卫星定位导航模拟器、GPS接收机和仿真计算机构成的卫星导航仿真系统,旨在用于自主水下航行器AUV辅助导航系统的试验验证.文中对该系统的硬件接口设计和软件开发进行了论述,并进行了部分系统测试评估.测试结果表明,该卫星导航仿真平台工作可靠,最终的设计方案可用于AUV导航与控制半实物仿真系统中.     

球面聚焦超声换能器的电声特性和测量方法的研究

研究介绍了圆形孔径的球面聚焦压电换能器的基本电声参数：输出声功率、辐射电导、电声效率、自由场发射电流(电压)响应、自由场电压灵敏度、有效面积、有效孔径、声焦距、声束宽度和阻抗(导纳)等电声特性及其测量方法,详细地论述了基于辐射力天平法和自易校准法的测量原理和方法,讨论了它们的内在联系。给出了换能器自易校准中的衍射修正系数和平均反射系数的公式、计算方法和系列数据图表。试验结果表明了测量原理和方法的合理性和可行性。     

平面波超声功率测量的互易法与辐射力法实验比较研究

本文分别用互易法[1]和辐射力法对两个不同的平面超声换能器声功率进行实验测量。实验数据对比研究 表明:在实验所用的激励电压范围内,两种方法测量结果具有很好的一致性,互易法综合不确定度为±4.4%,辐射 力法综合不确定度为±6.9%。由于互易法具有使用设备简单、信噪比高以及受气泡和测量环境的影响小等优点, 有利于提高测量精度,适合于小功率测量,是超声功率测量的一种简单有效的新途径。     

一种新的超声成像方法振动声成像

文章介绍一种新的超声成像方法———振动声成像。首先从理论上分析了振动声成像的基本原理;然后分别介绍了该方法在钙化动脉血管成像、乳房中微钙化灶的检测以及受热疗和HIFU治疗的肿瘤组织焦斑检测等方面的应用;最后比较了振动声成像与传统超声成像不同点并指出了振动声成像独特的优势。     

基于高鲁棒性超声超表面的声束定向发射

基于超薄平面型超声超表面构建了超声束定向发射器件,利用有限元仿真验证了声束定向发射的高效性和采用不同单元结构配置时定向发射效果的高鲁棒性。所设计的超表面器件由结构单元周期性排列而成,在保持结构周期性不变的条件下,尽管结构单元几何形状呈随机分布、或者结构中存在几何缺陷,但仍可有效地保持声束定向发射的良好性能。基于超声超表面的超声束定向发射器件具有结构设计简单、定向准确性高、灵活性强、适用范围广等优点,在工业无损检测、水下探测、医学超声工程等领域具有广泛的应用前景。     

AUV组合导航系统中H∞滤波技术

为了提高自主水下航行器(AUV)组合导航系统精度,选择了捷联式惯性导航系统(SINS)、多普勒速度声纳(DVS)以及地形匹配导航系统(TAN)作为AUV组合导航系统导航传感器,建立了AUV组合导航系统的状态模型和导航传感器观测模型,运用了一种基于径向基函数(RBF)神经网络进行H∞滤波信息分配的信息融合方法,并进行了计算机软件仿真.仿真结果表明,在有色噪声情况下,AUV组合导航系统的导航姿态、速度和位置精度得到了提高,有效地克服了传统滤波容易发散的缺点,提高了AUV组合导航系统的容错性能和导航精度.