摘要：高精度时间测量技术在激光测距中有着重要作用,而时钟信号周期误差是影响时间测量精度的关键。传统的时钟周期校准往往只将测量过程中最后一个时钟周期的误差作为校准参数,无法对整个测量过程中的误差进行补偿。针对这一问题,提出了脉冲激光测距中高精度时间测量时钟信号误差补偿的方法,通过测量计时芯片在不同时间下的时钟周期误差,构造误差曲线以对测量结果进行补偿,提升了时间测量系统的测量精度。使用TDC-GP22专用计时芯片设计了时间测量系统并进行了测试。测试结果表明,系统平均绝对误差为0.38 ns,最小误差可达到65 ps。

摘要：针对蛇形机器人的蜿蜒运动,分析了其运动机理,在虚拟样机软件中导入了蛇形机器人结构模型,建立了动力学方程,对蛇形机器人的运动轨迹进行了规划,分析了关节角度函数中转角幅值、摆动频率、相位差、比例因子以及静摩擦系数对其运动轨迹的影响。结果表明,通过合理设置关节角度函数中的各个参数,能保证蛇形机器人的运动具有基本的稳定性,且一定范围内的参数变化能实现最佳直线蜿蜒运动。最后,给出了各个关节的驱动力矩,为驱动机构的选型和物理样机的加工提供了理论依据。

摘要：针对单天线GNSS辅助捷联惯性组合(INS)导航系统中,车辆静止及直线运动时航向角发散失效,误差较大,提出一种基于Extend Kalman Filter (EKF)的双天线GNSS辅助MINS组合导航方法。利用GNSS提供精度较高的航向角约束MINS的航向角发散,GNSS提供的速度和位置于MINS组合。根据双天线的GNSS/MINS组合系统的误差传播特性建立误差状态模型,设计了扩展卡尔滤波组合滤波算法进行仿真验证,通过对比高精度SPAN-CPT(SynchronousPositionAttitudeand Navigation)进行跑车试验。结果表明偏航角,俯仰角精度分别为0.2RMS,0.3RMS,速度位置精度提高,可用于低成本高精度车辆导航。

摘要：针对金属壳谐振陀螺振子小型化设计,电极控制力过小导致响应时间慢的问题,传统四回路PI控制难以有效解决,提出一种微小型金属壳谐振陀螺幅值控制方法,有效提高响应速度。在分析微小型金属壳谐振陀螺工作原理的基础上,对传统四回路PI控制器进行研究,提取幅值作为被控对象,设计微分先行控制器,搭建算法仿真平台。通过仿真验证,文中方法比传统四回路PI控制方法响应速度提高,角速率解算时间缩短。

摘要：针对高过载环境下制导弹药内部空间约束及运动参数难以精确测量的问题,该文设计了一种框架式嵌入结构型的微惯性测量单元(MIMU)结构。MIMU由三轴微机械陀螺仪和三轴微机械加速度传感器组成,通过合理配置传感器的安装方式和优化内部空间布局,极大地减小了MIMU的质量和体积。整体结构采用高强度金属材料和特殊的灌封工艺,保证了MIMU抗高过载性能。通过有限元仿真与分析表明,所设计的MIMU结构可满足不小于20000 g(g=9.8 m/s^(2))的过载冲击。最后在靶场通过搭载某型号试验弹进行炮射过载实验,其实验结果表明,该文所设计的MIMU具备抗高过载能力,满足制导弹药高过载要求。

摘要：经典孪生网络弱特征目标跟踪存在鲁棒性差的问题。为此,设计了一种融合目标二维位置信息注意力机制的孪生网络算法。该算法以区域候选孪生网络(siamese region proposal network,SiamRPN)为基础,包括特征提取网络部分和相似度计量部分。在特征提取网络部分,引入了位置信息注意力模块来提取目标特征二维位置信息以提升网络对弱目标的特征提取能力。采用了轻量深度特征提取网络MobileNetV2来减少特征提取网络部分模型参数和计算量;在相似度计量部分,基于多层特征融合的相似度计量方法深入挖掘特征提取网络浅层特征的定位信息和深层特征的语义信息,加强了算法的跟踪准确性和定位精度。实验结果表明,所提出的算法在UAV123数据集上成功率相较于SiamRPN基础算法提升了12.6%,跟踪精度提升了8.4%,且跟踪速度每秒74帧,在提升成功率的同时满足了实时性的要求。

摘要：针对高旋制导炮弹高转速导致控制难度大的问题,设计了一种利用船尾装置进行弹体减旋控制的制导炮弹外形,减旋船尾的轴承装置与前部舱段采用非硬连接方式,能够保证弹体出膛后达到船尾减旋效果。对弹体的气动外形进行物理建模,使用GAMBIT进行非结构化网格划分,通过FLUENT软件在Spalart-Allmaras模型的基础上对非硬连接减旋船尾的制导炮弹进行气动特性仿真。仿真结果表明:在500次迭代完成后,随着马赫数的升高,阻力系数的收敛值从0.1740增加到0.4665,升力系数的收敛值从0.06699增加到0.4088,力矩系数的收敛值从0.08668增加到0.6460;弹头和弹尾所受压力值随着马赫数的增加而增大,且弹头所受压力最大值为9.82e+0.5 Pa,弹尾所受压力最大值为1.71e+0.5 Pa。仿真结果表明具有减旋船尾的制导炮弹气动外形合理,所得气动参数可为减旋制导炮弹提供设计依据。

摘要：为了低成本、高效地实现自主车(ALV)可行域认知,设计了单线激光雷达倾斜扫描系统,避免水平放置造成的路面数据丢失;提出了一种基于距离与能量组合判据的可行域划分方法。筛选边缘跳变特征以及其他具有代表性的特征并将其表示出来,在求解道路特征点的同时,对环境反射能量进行特征提取,形成可行域的第二判据,实现高可靠性的边缘提取。通过实际的有阴影和障碍物的道路测试,结果表明:相比于昂贵的三维激光雷达的环境探测系统、单一判据的辨别系统,该系统可以很好地实现低成本、实时的ALV可行域认知,对道路内可行域的再划分更为准确,既减少了复杂场景的虚警、误报等不稳定现象,又实现了行道线、障碍物的可靠认知。

摘要：针对传统的地图匹配算法在分岔口和半封闭场景下易出现匹配失效和精度下降的问题,提出了一种人员惯性定位的鲁棒多约束地图匹配算法。该算法构建了地磁/惯性融合航向估计系统,利用三轴陀螺仪实时校准地磁传感器偏差,采用校准后的地磁数据进行航向解算,可有效提升航向信息获取精度;在固定的时间窗口内引入粒子群轨迹的多重约束,增强了算法的鲁棒性;此外,设计了一种启发式多约束重采样策略,提升了粒子群的自适应能力。最后,通过多组室内和室外长距离行走实验对所提算法性能进行评估。实验结果表明,与地图回溯约束的粒子滤波算法相比,本文算法具有更强的鲁棒性,定位精度可提升2倍以上,定位误差小于总行程的0.5%。

摘要：针对回声状态网络(ESN)的结构设计问题,提出增量式正则化回声状态网络(IRESN).该网络由相互独立的子储备池模块构成,首先,子储备池根据奇异值分解方法生成,且可以保证每个子储备池权值矩阵的奇异值都小于1;其次,利用问题复杂度或者残差,将网络中逐一添加子储备池,直至满足预设的终止条件,在生成IRESN的过程中,回声状态特性能够得以保证,并不需要缩放储备池权值矩阵;然后,为了解决不适定问题,在网络增量式学习过程中,利用正则化方法训练输出权值,并利用留一交叉验证方法选择正则化参数.仿真结果表明,与其他ESNs相比较,所得网络具有紧凑的结构和较高的预测精度.