基于超声波六元阵列测距的WSN节点定位技术研究

基于超声波测距的定位技术以其精度高、范围广和性能稳定等优点,在无线传感器网络中广泛应用。为了实现较大范围的高精度定位,利用自主实现的超声波六元传感器阵列进行TDOA测距,并进行测距误差分析,然后采用基于测地距离的多维定标算法(Geodesic Distance MDS)进行无线传感器网络节点定位。在MATLAB平台下与Cricket采用的迭代式三边定位和AHLoS采用的多点定位算法进行对比仿真实验,结果表明Geodesic Distance MDS算法在不同网络规模和测距误差条件下均能够获得更高的定位精度和较小的定位误差。     

遥感器角度响应订正函数的建立

为满足FY-3紫外臭氧垂直探测仪高精度太阳紫外光谱辐照度观测,开展了整机角度响应特性的研究,建立了一套200nm~400nm角度响应定标装置,并基于四阶泰勒级数构建了任意入射角度下光谱辐照度响应度订正函数,在轨数据分析表明相对偏差优于0.5%。     

成像光谱仪视场中心波长定标角度自动控制方法

为有效控制成像光谱仪中心波的测量射线、实现对地面定标角度的灵活转换,本研究设计了成像光谱仪视场中心波长定标角度的自动控制方法.通过选择定标光源的方式,搭建波长定标装置,再借助处于既定位置处的测试光源,完成对中心波光谱的定标处理.分别计算中心波测量射线的水平方向与垂直方向转角,利用已生成的角度控制程序实现对定标角度的自动化控制.实验结果表明:应用本文方法后,地面定标角度的实际变动范围始终处于30°至165°之间,可实现对成像光谱仪中心波测量射线的有效控制.     

近红外分析花生籽粒脂肪酸含量的研究

采集了50种具有代表性的花生品种作为样本,建立了花生籽粒5种主要脂肪酸(棕榈酸、油酸、亚油酸、花生酸和山嵛酸)含量的近红外光谱定标模型.其中,油酸和亚油酸的定标模型质量较高,交互验证决定系数分别为0.933 0和0.924 9,外部验证决定系数分别为0.940 1和0.948 7,相对分析误差均大于2.5.棕榈酸、花生酸和山嵛酸的定标模型交叉验证决定系数和外部验证决定系数均小于0.8,相对分析误差均小于2.5.试验结果表明应用近红外光谱法测定花生籽粒中油酸和亚油酸这两种脂肪酸的含量模型预测的精确度较高.     

板材定标距试样与比例试样力学性能的对比研究

对工作部分宽度为１２．５ｍｍ的板材力学性能试样，当原始横截面积一定时，研究了延伸率和标距之间的关系；同时，当标距一定时，研究了其原始横截面积和延伸率之间的关系。     

基于奇异谱分析的DGPS浮标海面高测量误差研究

在高度计绝对定标实验中,利用差分GPS(Differential GPS,DGPS)浮标进行现场海面高测量得到的海面高(Sea Surface Height,SSH)序列之中,除了包含有由风浪引起的高频噪声外,还包括了仪器误差造成的影响。前者可通过低通滤波方式消除,而后者由于是全频段的白噪声,不能通过低通滤波的方式消除。通过研究奇异谱分析(Singular Spectrum Analysis,SSA)的方法,确定了嵌入维数和截断长度的选取准则,并对其进行仿真,验证了该方法在消除海面高序列的仪器误差噪声中的有效性,同时也验证了嵌入维数和截断长度选取准则的有效性。最后,利用该方法处理了某次DGPS浮标实验获得的海面高序列,处理结果与原始序列相比较为平滑,且在精度上有一定的改善,验证了奇异谱分析方法的有效性。     

基于迈克尔逊干涉仪的SPR传感器的研究

研究了一种基于迈克尔逊干涉仪干涉成像的新型表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)传感器,介绍了系统的构建方法和工作原理。系统以溴钨灯为迈克尔逊干涉仪的光源产生干涉图像,采用Kreschmann棱镜耦合结构激励SPR,由CCD摄像机采集传感芯片干涉图,对干涉图进行信息提取和傅里叶变换得到光谱图,再对光谱图进行分析处理得到SPR曲线。在系统中引入了辅助定标光路,即以一已知波长的单色光(氦氖激光器)作为标尺确定光强随光程差变化的干涉图函数中采样点的选取,降低了使用迈克尔逊干涉仪过程中的转动和传动机械误差。实验结果表明,该传感系统具有成本低、结构简单、操作方便、多通道检测等优点。     

多传感器苹果采摘机器人定位系统研究

本文研究了一种适用于苹果园中自主移动机器人的定位系统.该系统采用以CCD传感器为感应元件的数码相机获取苹果园场景视频信息,以作者开发的图象处理软件实现路标的提取和识别,并利用激光测距传感器测定机器人与路标的精确距离,结合以上信息,应用直接推理的路标全局定位方法,实现苹果园中移动采摘机器人的定位.仿真实验表明,该系统具有较高的定位精度和鲁棒性,定位精度介于95.6～99.0%之间,符合苹果采摘机器人定位要求.     

基于光谱辐射计的航空发动机红外辐射特性测试方法

为体系化地开展地面目标的光谱辐射特性测试,提高光谱辐射计在地面目标红外特性测试中的精度,本文系统地介绍了基于光谱辐射计的地面目标红外辐射特性测试原理、光谱数据定标原理、目标测试及大气透过率测试方法。以基于光谱辐射计的航空发动机红外辐射特性测试为例,详述试验方案设计、试验实施过程、测试结果及分析。试验数据表明了本文所述方法的可行性和正确性,针对航空发动机的红外辐射特性测试方法也可推广应用于其他各类型地面目标的红外特性测试与评估当中,支撑地面目标红外光谱特性及隐身特性的研究。     

一种机载SAR数据点目标辐射定标方法北大核心CSCD

针对机载平台姿态时变造成的天线波束指向不稳定而导致辐射精度下降的问题,提出了一种新的天线方向图定标方法。该方法基于sinc函数模型,考虑了飞机飞行过程中横滚角的影响,能够有效改善飞机姿态不稳导致辐射精度下降的问题。文章根据点目标响应能量计算、天线方向图定标和定标常数计算等关键步骤开展辐射定标研究,采用多波段机载SAR系统获取的C波段和X波段SAR数据对该方法的有效性进行了验证。积分法和峰值法的对比分析结果表明,结合本文新的天线方向图模型,积分法得到的相对和绝对辐射精度均优于峰值法,说明积分法提取点目标能量与本文改进的天线方向图模型结合的辐射定标方法能够满足高分辨率机载SAR数据辐射定标处理的要求。