殷勤 作品数:13 被引量:25 H指数:3 供职机构: 解放军理工大学工程兵工程学院 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 电子电信 机械工程 自动化与计算机技术 更多>>
电磁跟踪系统磁场畸变规律数值模拟及校正方法 被引量:3 2011年 电磁跟踪系统参数定位精度易受工作环境中金属物体的影响。为了研究由于金属干扰导致电磁跟踪系统空间磁场的畸变规律,采用基于消息传递模式的网络并行计算系统和区域分割技术实现了并行时域有限差分算法。引入快速傅里叶变换算法,克服了系统激励源频率较低难以模拟的困难。通过对磁场畸变规律的研究,引入误差校正矩阵,通过修正发射矩阵进而校正磁场畸变引起的目标参数定位误差。采用正交多项式拟合的算法求解误差校正矩阵,数值模拟结果验证了校正方法的正确性,可以明显提高磁场畸变时系统参数的定位精度。磁场畸变规律的数值模拟,降低了系统实时数据采集的工作量,提高了系统校正方法检验的快速性。 殷勤 陈彬 汪莹 熊润 杨小栓关键词:快速傅里叶变换 基于CPLD技术的数字时序控制电路设计 本文根据六自由度电磁敏感定位系统的工作原理,结合数字控制技术,设计了一种新的基于复杂可编程逻辑器件CPLD的时序控制电路,解决了六自由度电磁定位系统模拟时序电路时序控制精度较低和受温度影响产生时序控制漂移的问题。该时序控... 殷勤 陈彬 周璧华 汪莹 周许申关键词:CPLD技术 VHDL语言 文献传递 基于六自由度定位的SAR阵元位置误差校正 2010年 为了能够消除采用阶跃调频连续波体制的地面合成孔径雷达(GB-SAR)由于偏离理想航线产生的误差,提出了一种基于六自由度电磁敏感度定位系统测量SAR精确航线的方法,对雷达自身的位置进行定位、校正。使系统定位距离误差小于1 cm,角度误差小于1,°但仍然对成像效果有一定影响。因此,对于由定位系统产生的阵元误差采用对信号导向矢量的绝对相位进行最小二乘线性拟合,进而估计出阵元位置误差的方法,并对其进行校正。仿真的成像结果表明,不需迭代运算即可完成对阵元位置误差的有效校正,具有较低的运算复杂度和较高的估计精度。 周许申 陈彬 盛卫星 殷勤 汪莹关键词:六自由度 基于各向异性参数模型的六自由度电磁跟踪系统 被引量:2 2011年 为了解决六自由度电磁跟踪系统三轴增益不一致带来的参数计算精度降低问题,提出了各向异性参数的模型.由三轴线圈匝数、面积、激励电流幅值和频率、电路增益决定各向异性参数的数值.在磁偶极子近场模型基础上推导出了包含各向异性参数的电磁跟踪系统模型.结合基于最大单位指向矢的跟踪算法和特征向量法求解位置参数,提高了算法的稳定性,克服了原跟踪算法位置参数求解局部误差放大的问题.由接收信号矩阵直接推导姿态变换矩阵的表达式,避免了误差积累.该模型符合系统的实际运行环境,降低了硬件设计难度.实验结果验证了模型的正确性,提高了系统定位的精度. 殷勤 陈彬 汪莹 熊润关键词:各向异性参数 特征向量 六自由度电磁敏感定位系统信号发生器 被引量:3 2007年 为解决六自由度电磁敏感定位系统信号发生电路模拟器件受温度影响产生的时序控制漂移与正弦信号质量降低的问题,根据直接频率合成技术DDS(direct digital frequency synthesis)原理,采用CPLD(complex programmbale logic device)数字控制技术,设计了一种新型的时序正弦信号发生电路。该电路具有输出信号频率稳定、频率精度与分辨率高、kHz级正弦信号的频率分辨率为1 Hz、相位连续、易于程控、频率改变不存在失调过程等优点。由数字控制技术产生的时序控制信号稳定性较高,精度为ns级,提高了系统定位计算精度,使系统定位距离误差小于1 cm,角度误差小于1°。 陈彬 殷勤 汪莹关键词:直接频率合成 六自由度电磁跟踪系统定位模型与近场校正 被引量:3 2011年 为了研究电磁跟踪系统理想磁偶极子定位模型近距离定位精度,采用基于消息传递模式网络并行系统与区域分割技术实现了并行时域有限差分(FDTD)算法.以高斯脉冲为激励源,结合快速傅里叶变换,解决了FDTD难以模拟电磁跟踪系统低频正弦激励源的问题.引入勒让德多项式,建立了系统近距离工作的定位模型与校正方法.研究了系统定位距离对于理想磁偶极子定位模型精度的影响及参数定位计算的误差规律,验证了勒让德多项式近场校正模型可明显提高系统近距离工作时参数定位精度的结论. 殷勤 陈彬 熊润 蔡朝阳关键词:快速傅里叶变换 勒让德多项式 六自由度电磁跟踪系统位置参数求解算法的改进 被引量:2 2010年 为了获得精度较高、稳定性较好的六自由度电磁跟踪系统目标参数求解算法,在分析原参数求解算法误差产生原理的基础上,引入特征值和特征向量的概念,提出了一种结合特征向量法和单位指向矢最大分量跟踪法的改进算法来求解目标的位置参数,并对改进算法的稳定性进行了分析。通过数值模拟和实验验证,算法很好地解决了原跟踪算法在位置参数α、β角度较小区域将误差放大的问题,提高了算法的稳定性和系统定位计算的精度。 殷勤 陈彬 汪莹 杨波关键词:特征向量 电磁跟踪系统磁传感器三轴非理想正交的快速校正算法 被引量:6 2011年 六自由度电磁跟踪系统由于磁传感器三轴非理想正交,系统引入误差导致参数定位精度降低。为了克服传统的基于共轭次梯度算法和神经网络模型校正方法存在的算法复杂、计算耗时较长、精度较低的缺点,提出了以误差校正矩阵P为基础的快速校正算法,同时实现了非正交参数的提取和系统误差的校正。通过系统特定参数的跟踪模型,构造了包含非正交参数的线性方程组,求解出误差校正矩阵。数值模拟结果表明,该方法具有算法简单、计算量小、快速准确的优点,可以有效校正电磁跟踪系统由于磁传感器三轴非理想正交而引入的参数误差,提高了系统定位精度。 殷勤 陈彬 汪莹 熊润 杨小栓关键词:磁传感器 电磁跟踪系统磁传感器性能的数值模拟研究 被引量:4 2010年 为了研究电磁跟踪系统磁性环天线型传感器性能,采用基于消息传递模式的网络并行计算系统和区域分割技术实现了并行时域有限差分(FDTD)算法。为了克服系统激励源频率较低难以模拟的困难,引入快速傅立叶变换(FFT)算法,分析了所需频段的传感器磁场特性。通过数值模拟结果验证了所提算法的正确性,分析了磁传感器线圈尺寸与磁芯材料导磁率对传感器性能的影响,分析了系统工作环境中存在金属物体时的磁场畸变规律,为系统的改进与误差机理的研究提供了理论基础。 殷勤 陈彬 汪莹 熊润 杨小栓关键词:快速傅立叶变换 磁传感器 基于CPLD控制的时序正弦信号发生器 被引量:5 2007年 本文根据六自由度电磁敏感定位系统的原理,采用高精度函数发生器MAX038,结合CPLD数字控制技术,设计了一种基于CPLD数字控制的时序正弦信号发生器。其发射正弦信号频率上限为20MHz,波形失真THD值为0.75%,为系统提供了精度较高、频率可调的正弦信号。CPLD数字时序控制精度为纳秒级,解决了模拟电路时序控制信号受温度影响发生漂移的问题,实现了系统持续稳定工作,提高了系统的计算精度,使系统定位计算距离误差小于1cm,角度误差小于1°。 殷勤 陈彬 汪莹关键词:CPLD 数字控制