1 北京信息科技大学高动态导航技术北京市重点实验室, 北京 100000
2 北京航天时代光电科技有限公司, 北京 100000
针对传统滤波算法中忽视了误差方程中的高阶量所引起的导航结果不够准确的问题, 提出了一种改进ESKF算法, 将基于误差状态建模的滤波算法同EKF相结合。针对组合导航的鲁棒性与适应性, 提出了一种将卡尔曼滤波算法与自适应滤波算法相结合的滤波算法, 并进行仿真验证。仿真结果表明: 当组合导航系统受到较大扰动时, 改进算法较传统滤波算法使组合导航系统在经度精度上提高了49.48%, 纬度精度上提高了34.21%,有效提高了组合导航系统的精确性和鲁棒性。
组合导航 惯性导航 卡尔曼滤波 自适应滤波 integrated navigation inertial navigation Kalman filtering adaptive filtering
1 安徽师范大学物理与电子信息学院，安徽芜湖 241002
2 北京邮电大学电子工程学院，北京 100876
3 英国伦敦玛丽女王大学电子工程与计算机学院，英国伦敦
针对毫米波及太赫兹技术在遥感、天文探测以及成像等领域的应用，讨论了准光技术的基本原理、关键器件、系统构成及其技术优势; 探讨了准光技术国内外现状及未来的发展趋势。准光技术是基于高斯波束在自由空间中传播而进行系统设计与分析的一种技术。利用准光技术实现的毫米波及太赫兹系统具有高功率处理能力，具备多极化、低传输损耗以及紧凑性等优点。准光技术在未来的各个领域将会有更加广阔的应用前景。
毫米波 太赫兹 准光技术 高斯波束 波束波导 射电天文 遥感 成像探测 millimeter wave terahertz wave quasi-optical technology Gaussian beam beam waveguide radio astronomy remote sensing imaging and detection 太赫兹科学与电子信息学报
2022, 20(7): 631
1 哈尔滨工业大学 物理系, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 上海机电工程研究所, 上海 201109
为了深入了解大气压下Ar等离子体射流的产生机理和内部电子的状态, 对Ar等离子体射流进行了发射光谱诊断, 以玻尔兹曼斜率法对电子激发温度进行测算, 利用发射光谱的连续谱绝对强度法测算出电子密度。通过设计一种可调节气压的金属针-环型介质阻挡放电装置, 研究了氩气压和放电功率对Ar等离子体射流的电子激发温度和电子密度的影响。结果表明, 随着气压从6 kPa升高到16 kPa, 电子激发温度从0.83 eV下降到0.68 eV, 电子密度从4.45×1022 m-3减小到0.44×1022 m-3(波长648.06 nm), 且随着放电功率从0.177 5 W增大到1.792 6 W, 电子激发温度从0.82 eV升高到5.14 eV, 电子密度从0.27×1022 m-3增大到4.61×1022 m-3, 而且电子密度较低时, 电子激发温度的变化更明显。由此得出结论, 氩气压和放电功率对电子激发温度不仅有直接影响, 还有通过电子密度变化导致的间接影响, 电子密度较低时, 氩气压和放电功率对电子激发温度的影响会相对更大一些。同时, 选用两个波长计算的电子密度结果很接近, 验证了诊断结果的准确性。
等离子体射流 发射光谱 绝对强度 电子激发温度 电子密度 plasma jet emission spectrum absolute intensity electron excitation temperature electron density
1 北京邮电大学电子工程学院, 北京 100876
2 东南大学毫米波国家重点实验室, 江苏 南京 210096
超材料具有自然界材料所不具备的电磁参数,通过适当设计可实现对电磁波的调控。综述了超材料非 对称传输器件的研究现状,分别介绍了电磁波非对称传输的基本原理, GHz、THz频段线极化波非对称传输器件及圆极化波非对称传输器件的研究成果。分析表明基于超材料的非 传输器件主要集中在微波波段,对太赫兹频段的研究较少,特别是在实验验证方面。最后讨论了超材料非对 称传输器件的发展方向。
电磁学 非对称传输 超材料 太赫兹 手性 极化 electromagnetics asymmetric transmission metamaterial terahertz chirality polarization
1 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室, 上海 200093
2 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院, 上海 200093
3 公安部第三研究所, 上海 200031
4 中国科学院 上海高等研究院, 上海 201210
光学检测的指纹图谱具有专属性强、稳定性好、重现性好的特性。通过离子迁移谱毒品探测仪(IMS)与易制毒化学品拉曼快速检查仪分别采集离子与拉曼光谱的双谱图数据,然后将两个谱图进行创新数据融合后,结合主成分分析(PCA)和支持向量机(SVM)分类法对毒品进行鉴别。实验结果表明,融合后的数据相较于分别用单谱图数据进行鉴别,有效提高了对毒品的识别率和准确性。为鉴别毒品提供了一种安全、快速、可靠的新分析方法。
禁毒 指纹图谱 离子迁移谱 拉曼光谱 数据融合 主成分分析 支持向量机 drug control fingerprint ion mobility spectrometry Raman spectroscopy data fusion principal component analysis support vector machine
1 中国科学技术大学 核探测与核电子学国家重点实验室, 安徽 合肥 230026
2 电子工程学院 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 安徽 合肥 230037
针对锁模激光器微弱回波信号探测的需求, 提出了一种基于高速相关采样和在线实时并行累加处理算法相结合的方法, 对传统的模拟取样积分方法进行了改进, 可实现无参考信号条件下的实时数字累加检测。设计并实现了一套基于该方法的锁模激光器微弱回波信号检测原型系统, 使用12 bit@900 MSPS模拟-数字转换芯片(ADC)ADS5409对经光电转换之后的锁模激光回波信号进行波形采样, 并利用现场可编程逻辑门阵列(FPGA)芯片Kintex-7实现对ADC的控制及在线数据处理。系统测试结果表明,对于重复频率为8 MHz、平均功率为0.04 nW的锁模激光回波信号, 通过在FPGA内进行16 000次脉冲波形精确累加,可实现信号的有效检出, 且从波形采集完毕到输出检测结果的延时小于100 ns, 达到了高度的实时性。经900次重复实验, 检测效率达到100%, 且无“虚警”情况发生。
微弱信号检测 锁模激光器 相关采样 weak signal detection mode-locked laser correlation sampling ADC ADC FPGA FPGA 红外与激光工程
2017, 46(12): 1217002
华东师范大学河口海岸国家重点实验室，上海 200062
为了得到更加稳健的水体悬浮颗粒物(Suspended Particular Matters, SPM)的反演模型，减少建模数据误差对算法精度的影响，将单波段和对应波段比值的六种经验模型和半经验、半分析模型分别应用于长江口高浊度水域不同航次不同测量仪器测得的实测数据集中，分析了波段比值参数对于提高SPM反演模型稳健性和稳定性的作用。结果表明，采用波段比值参数的模型的精度都远高于相应的单波段模型。在2014年5月和2014年12月航次的数据集中，有的单波段模型失效，总体的最高精度不超过0.5。而相对应的波段比值的建模精度都在0.8左右。另外，将各模型应用于Landsat 8卫星的OLI传感器的遥感数据时，同样，波段比值模型的反演精度高于单波段模型。结果证明，在高浊度的水体中反演SPM浓度时，波段比值遥感参数的应用可以加强反演模型的稳健性。
悬浮颗粒物 反演模型 波段比值 河口 suspended particular matter inversion model band ratio estuary
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
强激光与粒子束
2016, 28(1): 019901
1 北京邮电大学电子工程学院，北京 100876
2 英国伦敦大学玛丽女王学院，伦敦
讨论了太赫兹波段频率选择表面 (FSS)在天文探测、遥感卫星以及航天器辐射计系统中的应用。对太赫兹波段频率选择表面的设计、加工及测试方法进行了研究。介绍了太赫兹波段频率选择表面的设计、分析方法及电磁仿真软件。由仿真及实测结果可知，太赫兹频段的频率选择表面由于受限于物理尺寸，造成了设计、加工及测试上的困难，其性能与其他频段相比更易于受到加工精确度的影响。在实际加工过程中，应尽量采用微纳加工技术进行加工。而在设计频率选择表面时，应当充分考虑器件厚度以及单元形状对加工造成的影响。测试过程中应当尽量避免反射回路造成的多次回波。
太赫兹 频率选择表面 加工 测试 terahertz Frequency Selective Surface fabrication testing 太赫兹科学与电子信息学报
2015, 13(6): 853
