DVL/SINS松紧组合的等价性分析及改进的虚拟波束辅助紧组合算法

系统地研究了不同波束可用情况下的多普勒计程仪(Doppler velocity logger,DVL)/捷联惯性导航系统(strapdown inertial navigation system,SINS)紧组合导航算法。证明了3个或4个波束可用情况下,DVL/SINS波束域紧组合的定位精度与三维速度松组合系统具有等价性,并给出了松组合中量测协方差阵的确定方法。针对紧组合系统定位精度随可用波束减少而降低的问题,考虑DVL的误差参数,基于载体运动约束和压力深度计提出一种改进的虚拟波束辅助紧组合算法。实验结果表明,3个或4个波束可用时的松组合与紧组合的定位精度等价;改进的虚拟波束辅助紧组合算法可以准确跟踪故障的波束速度,有效提升了不同波束可用情况下紧组合的定位精度。

校正磁场和cos/sin线圈的设计

介绍了控制束心 corkscrew运动的原理 ,给出了用 cos/sin线圈产生校正磁场的方法并比较两种设计的结果。指出用较严格设计的 cos/sin线圈能更有效地调节校正磁场。

微机械氮化硅梁谐振式压力传感器

报导一种新型的电热激励、压阻拾振的氮化硅梁谐振式压力传感器。器件采用微电子机械加工技术和键合技术研制。谐振频率 85kHz ,空气中品质因素Q值接近 10 0 0 ,在真空中达到 40 0 0 0。采用闭环自激振荡方式测定压力传感器的压力特性 ,压力测试范围 0～ 40 0kPa ,灵敏度 2 3.8Hz kPa。

两种非屏蔽SERF原子磁强计实现方法及其比较

本文介绍了SERF(无自旋交换弛豫)态原子磁强计基本原理和检测方法,阐述了双光束交叉调制法和单光束分频调制法,这两种现有的地磁场下SERF态原子磁强计获得三轴磁场信息的检测方法.对两种方法在光路配置、零位偏置和灵敏度等方面的特性进行了比较,总结了双光束交叉调制法在y轴锁零控制方面存在的难度,得出了单光束分频调制的z轴方向灵敏度会随磁场减小而下降,同样导致锁零精度下降的结论.

正弦高斯涡旋光束的远场传输特性

根据角谱法和稳相法,推导了正弦高斯涡旋光束TE波和TM波在远场传输和能流密度的解析表达式,研究了正弦高斯涡旋光束在远场中的相位奇点和能流密度分布.结果表明:正弦高斯涡旋光束的远场特性与高斯光束的束腰宽度、涡旋离轴量、坐标位置以及与正弦项相关的参量有关.在一定条件下,远场中会出现相位奇点和能流密度黑核;当控制参量改变时,相位奇点和黑核的位置会发生移动,但原点处不受影响.相位奇点和能流密度的对称性主要受涡旋离轴量影响,当涡旋离轴量为0时,相位奇点和能流密度分布关于原点对称;当涡旋离轴量改变时,相位奇点和能流密度分布呈现出非对称性.

用二阶矩法研究复宗量正弦高斯光束的焦移

根据Collins公式,研究了复宗量正弦高斯光束通过薄透镜的聚焦特性,发现聚焦复宗量正弦高斯光束的轴上光强为零.用二阶矩法推导出了复宗量正弦高斯光束的束腰宽度及其位置的解析表达式,用此表达式可计算复宗量正弦高斯光束的焦移.作为特例,给出了聚焦正弦高斯光束和聚焦双曲正弦高斯光束的相对焦移解析表达式.研究表明,相对焦移与光学系统参数、光束参数以及菲涅耳数有关.当光束的入射面与透镜的距离取适当值时,会出现无焦移现象.

像散对聚焦正弦-高斯光束参数的影响

应用二阶矩法推导出了正弦-高斯光束通过像散透镜后束宽的解析表达式。通过数值计算对正弦-高斯光束通过像散透镜后的光束参数,例如束宽和远场发散角的相对误差进行了研究。结果表明:像散使x方向与y方向的束宽一般不相等,束宽的相对误差在传输距离z上存在零点,但x方向与y方向零点的位值不相同;几何焦面上x方向与y方向束宽的相对误差随像散系数和偏心参量的变化相同,而在像方束腰面上两方向束宽的相对误差变化迥异,适当选择像散系数可消除x方向束腰面上束宽的相对误差。受像散系数的影响远场发散角在x方向与y方向的相对误差不相等,并且与偏心参量有关。