摘要：A novel fluid sensing system based on side-polished optical fiber(SPOF)is proposed,which realizes the fluid replaceability and effective refractive index(RI)sensing *** investigations demonstrate that the photonic bandgap effect can be obtained if the RI of liquid is higher than that of substrate material in the wavelength range *** relationship between bandgap edge wavelength and RI is studied *** SPOF with a depth of 57μm is used in the experiment to realize the construction of the fluid *** filling three different liquids,the result shows that the wavelength of the bandgap edge has a red shift with RI increased,which is nearly linear in the RI range of 1.56—1.6 with a sensitivity about 5543.64 nm/*** proposed sensing system can be flexibly applied to the field of fluid characteristic sensing such as biochemical solution characteristic detections.

摘要：针对传统计步算法精度低适用性不高的问题,提出了一种基于MEMS足部定位模块的高精度自适应步长估计算法。首先通过分析行人步态的周期特征,精确地判断每个步态周期中单脚离地和落地的时间差值,采用零速更新法结合时间阈值、加速度阈值和加速度方差阈值进行步态检测;然后对转换后地理坐标系下传感器信号进行双重积分,计算出行人每一步的空间轨迹,无需进行前期步长数据采集或者生物模型参数提取,即可实现对行人步长的精确估计。在AHRS_box惯性传感器模块上进行了实验,结果表明该算法估计得出的步长和行走距离误差均小于2.5%,证实了该算法的有效性。

摘要：针对低成本足绑式行人导航系统中航向误差快速发散导致定位精度下降的问题,从降低姿态更新误差的角度出发,基于等效旋转矢量理论和傅里叶展开,提出一种基于函数拟合姿态更新方法的足绑式行人导航算法。首先,以等效旋转矢量法为理论基础,使用正余弦函数拟合足部运动角速度,利用泰勒展开及等式变换求取函数拟合姿态更新方法;随后,结合长短期记忆网络(LSTM)零速检测,设计适用于多种步态的足绑式行人导航算法;最后,以WT901BC IMU为硬件平台开展了多组不同步态的闭环路径验证实验,结果表明,相较于传统基于四元数法或二子样等效旋转矢量法的足绑式行人导航算法,所提方法定位误差平均减小47.66%和42.83%,航向误差平均减小49.99%和44.74%。

摘要：基于微惯性测量单元(MIMU)的个人导航系统,由于其佩戴位置的不同定位精度存在巨大差异,通常将其固定在单一位置下进行定位。以行人航迹推算算法为基础,提出了一种基于多位置可穿戴MIMU的个人导航修正算法。选用三轴加速度计的多种特征值,设计朴素贝叶斯分类器对MIMU佩戴位置进行识别,并在捷联解算航向信息的基础上,采用启发式漂移消除算法对各种位置下的航向进行修正。结果表明:MIMU佩戴于上衣口袋、右衣口袋、右前裤口袋以及右后裤口袋的位置识别精度均达到99.0%以上,通过改进的航向补偿算法,四种佩戴方式下定位误差均小于0.49%D,有效提高了惯性定位技术在可穿戴设备方面的适应性。

摘要：为了利用便携式设备准确监测老年人的跌倒状况,提出了一种基于softmax回归的多种行为模式分类识别方法,设计并实现了基于智能手机终端的远程人体姿态监测系统。首先,构建softmax分类器分析8种日常行为模式下的加速度模值特征,由于跑步时加速度模值与突然跌倒时类似,引入倾斜角特征进行二次判别,从而识别出突然跌倒行为;针对缓慢跌倒行为下加速度模值特征不明显的问题,在softmax分类器中引入躺倒时间特征,通过设置躺倒时间阈值并判断原始位置是否在时间阈值内恢复,从而识别出缓慢跌倒行为。实验与测试结果表明,该系统准确度为95.40%,特异度为95.33%,灵敏度为95.50%,具有较高的跌倒行为识别精度,对老年人的健康状态监测提供了一种可行方案。

摘要：针对基于惯性传感器的人体运动捕获系统存在陀螺漂移和噪声干扰等问题,提出一种多元传感器信息融合的自适应混合滤波融合算法。算法首先利用快速高斯牛顿法对加速度计和磁力计数据进行姿态信息迭代估算,用四元数将参考坐标系中的加速度和磁场强度分量转换到载体坐标中,将转换后的值与当前时刻测量值的差值代入高斯牛顿迭代算法中用于四元数的实时值估计,通过确定搜索步长的最优值来缩短迭代次数,提高算法收敛速度。设计自适应的互补滤波器将高斯牛顿法解算的姿态信息作为观测矢量对陀螺漂移进行补偿,分别使用高通滤波器和低通滤波器处理陀螺仪数据和高斯牛顿算法优化过后的加速度计、磁力计数据。在互补滤波器中引入重力矢量及地磁参考矢量自适应调节滤波器参数用于实时调整不同算法的权重大小,融合后输出最终的姿态信息,实现最优估计。进行实验对比分析本算法和其他算法融合效果,结果表明,本算法有效降低陀螺累积误差、线性加速度及磁场对解算精度的干扰,磁干扰状态下误差为0.94°,自由运动状态下误差为1°。对比扩展卡尔曼滤波融合算法,本文算法执行时间缩短25%,有效提升了运动捕获系统的性能。

摘要：针对MEMS惯性导航系统大动态坏境下不可交换误差问题,提出了一种改进的高阶迭代姿态优化算法。为解决大动态环境下不可交换误差对整个惯性导航系统带来的影响,推导了传统等效旋转矢量算法,针对此算法仅依靠提高子样数来提高解算精度,忽略了高阶项在大动态环境下会产生较大误差的问题。设计了快慢回路的方法,分别求得不同阶次的旋转矢量解,再通过周期性迭代算法得到快慢回路的迭代解。最后通过大动态环境仿真实验以及高精度三轴转台摇摆动态实验,验证了高阶迭代算法的性能优势。实验结果表明,大动态环境下,相较于传统算法,改进的高阶迭代姿态优化算法精度提高了两个数量级。

摘要：针对工程实例中孤立档安装LGJ-35型钢芯铝绞线,在悬挂点高差有9.5m状况和大气温度发生变化时,对导线产生的应力与弧垂的关系做了分析计算,同时针对该孤立档架空导线应力计算演化为专用于LGJ-35型105m档距应力计算公式做为实际应用,对同类型工程设计有一定参考使用价值。

摘要：为降低汽车四缸发动机高速运动时产生的振动,设计一种弹性齿轮并运用到发动机平衡系统中.利用有限元软件建立弹性齿轮平衡系统模型,对弹性齿轮平衡系统和金属齿轮平衡系统进行模态分析与瞬态分析,对比了两种平衡系统中平衡轴轴心的加速度.结果表明,弹性齿轮平衡系统低阶固有频率远小于齿轮的啮合频率,可避免共振现象的产生,并且弹性齿轮平衡系统在发动机高速运转时具有良好的减振效果.

摘要：行人步态参数的精确估计是行人自主导航系统和行人健康监测的关键技术之一。针对当前行人自主导航系统中步长估算算法精度低和弱适应性的问题,提出了一种计算行人动态步长算法。首先对行人的步态特征进行分解,利用改进的零速检测确定行人运动状态,采用卡尔曼滤波技术降低惯性传感器中累积误差的影响,再对进行滤波和坐标转换后的加速度进行双重积分,最终得到行人脚尖的运动轨迹。通过采用MTI-700惯性模块设计实验并进行实验验证。结果表明,该文提出的步长算法计算的步长与行人实际步长的误差低于3.0%。与现有的行人动态步长算法相比,该算法首次计算出行人脚尖的运动轨迹,精度较高且适应强,在行人自主导航及行人健康监测领域具有较大的应用价值。