大连理工大学 机械工程学院, 辽宁 大连 116024
为了实现偏振光传感器在水面波动环境下及编队协同情境下的应用, 并提升无人船导航的抗电磁干扰能力, 设计了一种基于偏振光传感器、微惯性测量单元(MIMU)及全球定位系统(GPS)的组合导航系统, 为偏振光传感器集成了云台底座, 并搭建偏振光无人船平台进行了导航及编队实验。介绍了偏振光导航原理及无人船编队原理; 基于卡尔曼滤波设计了偏振光传感器/MIMU/GPS组合导航算法; 基于上述组合导航算法进行了无人船的循迹与编队实验。循迹对比实验结果表明: 无人船利用偏振光传感器进行组合导航的航向角误差为6.055°, 位置误差为0.209 m, 在磁罗盘受干扰的情况下偏振光组合导航系统仍可正常工作; 编队实验结果表明: 领航船循迹误差为0.425 m,跟随船编队误差为0.707 m。该偏振光传感器可应用于水面环境导航, 偏振光组合导航系统可用于无人船导航与编队。
偏振光传感器 组合导航 无人船 循迹 协同编队 polarization sensor integrated navigation system unmanned surface vehicle tracking formation
选择使用拥有STM32F427的OpenMV作为MCU, 设计了一辆基于机器视觉的循迹避障智能小车系统, 能够从标记的指定位置出发, 迅速找寻规定场内随机点亮的信号表示灯。该设计使用摄像头模块系统进行图像采集, 得到障碍物的位置信息, 通过进一步使用采集到的障碍物图像进行测距, 从而得到障碍物的位置信号。采用FAST特征点检测算法、NCC模板匹配算法、PID控制算法、单目视觉测距算法等, 小车前方有障碍物则曲线行使, 避开障碍物, 无障碍物则直线行驶, 实现自动行驶的目的。本系统通过多次实验验证并实现自动“寻的”避障的功能, 具有灵敏度高、稳定性强等特点。
机器视觉 循迹避障 模板匹配 OpenMV OpenMV machine vision trail avoidance FAST FAST template matching
南京工业大学电器工程与控制科学学院, 南京 211816
提出四旋翼利用机载摄像头进行自主循迹的方案。采用机器视觉模块OpenMV获取地面图像, 将图像分割成5个区域, 通过计算和分析每个区域的标志位来识别各种赛道元素, 得出无人机相对于路径的水平偏差以及与路径的夹角。利用线性自抗扰控制器(LADRC)设计位置外环, 速度内环采用PID控制器, 两者形成位置—速度串级控制, 去消除水平误差。采取bang-bang控制算法进行飞行器航向纠正。以跟踪“8”字形轨迹进行了实验, 结果表明, 该方案具有良好的路径识别效果, 能够使四旋翼准确稳定地跟踪地面黑色引导线飞行。
四旋翼 循迹 机器视觉 线性自抗扰控制 串级 路径识别 quad-rotor UAV tracking machine vision LADRC cascade path recognition
栅格标准样板作为微纳米几何量量值溯源体系中的重要组成部分, 是纳米科技发展的基础保障。为了实现微纳米尺寸栅格结构有效区域的快速循迹与校准, 文中设计了一种便于快速定位有效区域并栅格结构正交扫描方向的循迹结构。为了实现不同精度、尺寸范围的校准需求, 在同一基板上实现了多维、多参数的横向栅格标准样板的结构设计与集成。使用计量型纳米测量机（NMM）对微纳米栅格标准样板测量误差进行了分析与评价, 以实现标准样板的溯源性表征。实验结果表明, 栅格标准样板具有良好的均匀性、准确性以及稳定性, 验证了研制的栅格标准样板能作为一种理想的实物标准运用于纳米几何量量值溯源体系。
栅格标准样板 微纳米 快速循迹 量值溯源 grid standard template micro-nano fast track traceability 红外与激光工程
2019, 48(5): 0503006
Author Affiliations
Abstract
Optical Memory National Engineering Research Center, Department of Precision Instruments and Mechanology, Tsinghua University, Beijing 100084, ChinaE-mail: ymm@mails.tsinghua.edu.cn
To improve the tracking servo performance, a novel signal waveform multi-level (SWML) read-only disc realized on the digital versatile disc (DVD) platform is presented. The characteristic of the differential phase detection (DPD) signal of the SWML read-only disc is analyzed both in theory and experiment. The amplitude of the DPD signal of the SWML read-only disc in an open tracking servo loop is about 2/3 of that of the DVD read-only disc. The uniformity and symmetry of the DPD signal of the SWML read-only disc are similar to those of the DVD read-only disc and better than the former multi-level run-length limited (ML-RLL) read-only disc.
多阶 游程长度受限 信号波形 差分相位检测 循迹伺服 210.0210 Optical data storage 210.4590 Optical disks 210.4680 Optical memories Chinese Optics Letters
2009, 7(5): 05424
清华大学精密仪器系数字光电研究中心, 北京 100084
基于衍射理论,采用更接近光盘实际情况的椭圆型信息符模型并利用光盘的线性叠加原理得到光盘衍射模型的解析表达式,对三种主流盘片的盘片倾斜对循迹系统产生的影响进行定量的计算与分析。采用差动相位方式循轨的DVD-ROM盘片随径向倾斜的偏移系数为0.06 μm/(°)。采用推挽方式循轨的DVD-RAM盘片循轨误差随径向倾斜的偏移系数为0.15 μm/(°)。在相同的盘片参量情况下,差动相位检测方法获得循迹误差比推挽方法受盘片径向倾斜的影响更小,在读取过程中差动相位检测方法可以获得更好的伺服精度。分析了DVD-RAM盘片预刻槽深度与循规误差信号受径向倾斜影响偏移量的关系。实验结果较好的验证了计算和结论。
光数据存储 径向倾斜 巴比涅原理 推挽 差动相位 循迹误差
本文对DVD光学头采用像散法提取聚焦伺服信号时慧差对探测器上光斑形状的影响进行了分析,重点讨论了聚 焦误差信号的分析和循迹误差信号的分析,并给出了相应的实验结果,指出了实际操作中聚焦伺服的离焦范围和光栅调整到 位与否的判断方法。
光学头 聚焦误差 循迹误差 信号分析 DVD DVD Optic head Focusing error Tracking error Signal analysis
研究了基于M5705芯片的DVD播放机数字伺服技术问题.给出了此数字伺服系统的基本要求与构成以及分析了M5705芯片的功能特点.并且给出了其数字伺服系统功能流程图.
数字伺服 聚焦伺服 循迹伺服 数字信号处理器 digital servo focus servo tracking servo digital s
