摘要：针对传统层析方法的缺点,结合数值积分参数化方法,设计并实现了一种顾及地球曲率的水平与垂直方向分开插值的地基GPS网层析湿折射率三维分布方法,简化了垂直插值的运算,减少了层析实际观测方程中零系数参数的比例。利用美国Dallas地区CORS网实测GPS数据与气象数据,结合位于该区域的FWD探空站探空数据提供的湿折射率垂直轮廓线,验证分析该方法用于实测数据的可行性及其精度。结果表明:相对于传统层析方法,该方法能够明显提高层析湿折射率垂直轮廓线的精度,与探空结果相比,其RMS、误差分布均优于传统方法,而且垂直内插方法的精度也略高于复杂的三次样条垂直内插方法。

摘要：针对行业应用对旋翼无人机连续的高精度导航定位需求,基于低成本的GNSS单频定位模块和MEMS惯导,设计了高精度的GNSS/INS组合导航模块。针对高精度要求,设计了充分保障MEMS惯导精度的原始数据采集方案。针对旋翼无人机平台的高频振动问题,分析了IMU白噪声参数对MEMS惯导和组合导航性能的影响。测试结果表明,适当的放大IMU白噪声参数可以有效改善高频振动条件下的组合导航性能;模块的定位精度可以达到厘米级且连续稳定。

摘要：提出了一种新的两级环形振荡器结构,通过控制PMOS的衬底电压,来降低PMOS管的阈值电压,从而使新的环形振荡器可以在低电压下工作到很高的频率。仿真结果表明,在电源电压为1V,调节电压在0～1V范围内变化时,振荡器的频率为300MHz～4GHz。

摘要：针对室内环境中智能手机用户的定位问题,设计了一种专门用于定位定姿的二维码路标,基于此二维码路标提出一种稳健的二维码路标检测算法,首先采用图像灰度化、直方图均衡化、二值化、边缘检测及形态学运算对采集到的图像进行预处理,然后利用轮廓检测将图像划分为不同的候选区,并对候选区进行筛选,保留二维码路标所在的候选区并提取其顶点的图像坐标,确定二维码路标在图像中的精确位置。检测到二维码路标后,根据二维码路标顶点的图像坐标与世界坐标的对应关系,采用EPnP算法解算手机相机中心的位置和姿态。实验结果表明,该方法对用户的拍摄距离、角度、手机姿态等限制较少,更符合手机用户室内定位的需求。

摘要：由于全球卫星导航系统在城市环境中信号遮挡严重,共享单车在这类关键区域难以实现连续可靠的定位。为解决这一问题,利用MEMS IMU和自行车运动特性,设计了一种基于惯性导航系统(INS)和非完整性约束(NHC)的融合推算定位方案(NHC/INS)。尤其是深入探讨了IMU安装角误差与NHC杆臂补偿对自行车NHC/INS定位性能的影响。实验结果表明:(1)在卫星信号中断60 s的情况下,相较于传统惯性导航方案,NHC/INS方案在北向、东向以及垂向的定位精度分别提升了91%、95%和83%;(2)即使在卫星信号中断5 min的极端苛刻条件下,NHC/INS方案的北向、东向以及垂向的位置最大误差的RMS统计值也仅为4.0 m、2.5 m和4.0 m,能够满足共享单车的日常监管需要。

摘要：针对小口径管线测量仪对低成本、小尺寸惯性导航定位方案的迫切需求,本文设计了一种融合了MEMS惯导、管道里程计、地面标记器以及管道运动约束的组合定位方案及其导航定位算法。基于该方案,本文以一款典型MEMS惯性器件(STIM300)为例评估了其定位精度,并对里程计、运动约束以及反向平滑算法在提高定位精度方面的贡献做了定量分析。模拟实验结果表明,里程计以及运动约束是保证系统精度的必要条件,反向平滑算法能够进一步提高定位精度;MEMS方案对长度为2 km的管道测量精度可达10-3量级,能够满足小口径管道内检测定位的精度需求。

摘要：针对64线和128线激光雷达价格过于昂贵,而16线激光雷达点云过于稀疏无法直接进行语义信息提取的问题,本文提出了一种组合导航辅助的激光雷达-相机实时语义建图方法,并通过算法结构设计保障了语义建图的实时性。首先,在组合导航定位结果辅助下,完成了不同采集时刻的点云-图像配准;其次,从图像目标检测框中准确提取了语义物体类别的点云。基于移动机器人平台测试评估了语义建图性能,结果表明该方法能够有效的提高语义点云提取的准确率并在嵌入式处理器Xavier上实时构建语义地图,为移动机器人利用语义信息进行导航和实时执行任务奠定了基础。

摘要：设计和实现了一种改进的海上救援个人示位标,该示位标具备北斗导航定位能力和北斗短报文通信功能,同时具备人体生命体征监测上报和触水启动的功能,并支持COSPAS-SARSAT卫星搜救系统.为延长示位标的工作时间,设计了一种动态电源管理方法,实现了对不同功能电路电源通道的控制.同时,针对示位标的待机模式和工作模式,设计了超低功耗待机电路和低功耗软件控制设计方案,减少了电能的浪费.最后,分别在山东省威海市和浙江省宁波市至舟山市附近海域对原型样机进行了实际场景测试.原型样机的测试结果表明:示位标在待机状态下,电流为2.3μA,待机时间超过5年;示位标在接收北斗信息状态下,电流为79 mA;示位标在发送状态下,7 000 mAh 7.4 V电池可发送200次求救信息.与现有产品相比,本文提出的海上救援个人示位标具有更低的待机功耗.

摘要：面向基于手机内置传感器的车辆定位问题,设计了一种GNSS、陀螺仪、加速度计和磁力计等多种传感器组合定位算法。以惯性导航系统(INS)为桥梁,使用扩展卡尔曼滤波(EKF)框架融合其它定位源和约束信息。量测更新信息包括GNSS位置、零速、零航向角速率、磁场航向角变化量、车辆运动约束以及车辆前向速度预测模型等。其中,手机朝向与车辆朝向的夹角以及惯性传感器测量中心到车辆后轮中心的杆臂作为增广待估参数,以便充分发挥车辆运动约束的效果。另外,为了发挥数据后处理的优势,在滤波处理完成后,反向平滑被用于进一步提升系统的定位精度。基于国际比赛公开数据集的测试结果表明,所提出的算法能够有效地融合不同传感器和车辆运动约束信息,即使在卫星信号受到干扰或者遮挡的情况下,也能够在短时间内(例如400秒)输出稳定、可靠的定位结果。在第七届室内定位与室内导航国际会议(IPIN2020)-室内定位比赛的赛题六“基于智能手机的车辆定位”中,所提出的算法以定位精度优于7 m(75%概率)的成绩获得该赛题的冠军。

摘要：THz量子级联激光器(QCL,quantum cascade laser)有源区载流子的跃迁速率是研究激光器内部输运特性,模拟激光器特性和优化设计的关键参数。本文针对跃迁速率的计算问题,在连续介质模型下提出了一种运用自洽方法和费米黄金法则计算THz QCL有源区载流子跃迁速率的方法。方法考虑了包括电子-纵向光声子散射、电子-电子散射机制以及电子-光子散射对跃迁速率的影响。利用本文方法对已报道的THz QCL进行了数值模拟,讨论了温度参数和注入掺杂浓度参数对跃迁速率的影响并进行了模拟分析,分析结果与已报道的理论和实验结果一致,验证了方法的适用性和准确性。本文方法的提出为运用速率方程法进行THz QCL有源层的建模和优化设计提供了基础。