激光近场探测传感器在机器人动态避障中的应用

普通传感器在工业机器人应用中,外部环境的不确定性会对机器人目标探测效果造成影响,导致机器人无法精准避障。为此,研究激光近场探测传感器在机器人动态避障中的应用。确立场景环境坐标系,并利用探测传感器探测出障碍物信息。基于此,采用多激光近场传感器信息融合技术,定位探测的障碍物,从中得出障碍决策值,最终根据障碍决策值,制定激光近场探测传感器动态避障行为,完成动态避障。实验结果表明,通过对该传感器开展机器人静态避障测试、动态避障测试,验证了该传感器应用后的避障精准度高。

电磁场近场探测模型与测试系统

分析了电磁场近场探测的测试原理,得到了磁场探头测量电压信号的计算公式,以及以电路模型为基础的近场强度计算的随机模型。介绍了实用的测试系统构成,可以应用于实际的电磁兼容测试和失效诊断分析。

基于光谱特性的高判别准确度激光近场探测传感器研究

激光近场探测是激光测量重要的应用方向之一,尤其是基于距离信息的近场探测系统有着巨大的应用前景。传统的激光近场探测系统只依靠距离信息给出信号,而不判别反射距离信号的物体是否为目标,可能导致误报。基于光谱特性进行目标识别会大大减少激光近场测量系统的误报率,极大提高判别准确度。设计实现了一种单芯片的光谱分析器件,利用半导体技术将光谱元件和光电元件进行单芯片的集成,从而减小了传统光谱分析系统的体积和质量。实验结果表明,该微系统级的光谱分析芯片具有识别既定伪装物体的能力,使得该技术具有在激光近场探测中应用的前景。

模糊逻辑算法对EMI/EMC近场探测器的优化

利用模糊逻辑理论对近场电磁探测器进行优化说明.近场的研究必须使印刷电路板和其他电路与外界完全隔离,这可以通过合理地利用屏蔽来完成.检测无线频率能量的最好方法是用一根合适的环形天线.这个环形探测器既可以用做发射器,也可以用做接收器.要得到准确的结果,环形探测器的物理参数和电参数必须选择恰当.最重要的电参数就是这个环形导体的电感.

频谱仪在电磁近场探测中的自动化应用

提出一种频谱分析仪在电磁近场探测的自动化应用,系统由频谱分析仪、上位机软件、二维扫描架三个部分组成。利用VB 6.0软件,制作上位机软件用于控制、设置频谱分析仪并可以直观显示场强分布情况;在步进电机的基础上,通过单片机串口通信控制方式,利用滚珠丝杠将步进电机的角位移转换为台面的线位移,最终实现电磁近场扫描的测试功能。通过实验测试选择合适探头,并测试系统的运行性能。结果显示,经过软件设置,步进电机可以精确控制扫描距离,并且软件很直观地显示场强分布。

传统光学显微镜与近场光学显微镜

近场光学显微镜是对于常规光学显微镜的革命。它不用光学透镜成像 ,而用探针的针尖在样品表面上方扫描获得样品表面的信息。分析了传统光学显微镜与近场光学显微镜成像原理的物理本质和两种显微镜系统结构的异同点。介绍了光纤探针的制作方法。重点讨论了近场探测原理。

传统光学显微镜与近场光学显微镜之比较

近场光学显微镜是利用探针的扫描来获得样品表面信息的.传统光学显微镜与近场光学显微镜成像原理的物理本质和两种显微镜系统结构各有异同.

基于局部散射中心的近、远场微动回波时频分布特性的解析表达

微多普勒效应是由目标(或其部件)的转动、振动、进动等微动引起的频率调制现象,能够反映目标的几何结构和运动状态。该文全面分析了近、远场探测条件下目标扇叶转动引起的微动回波的时频分布特性。首先建立了近、远场雷达微动回波模型。然后从远场微动回波模型中推导其瞬时频率表达式,结果表明远场微动回波的时频图中包含由叶尖散射点、叶彀散射点和镜面反射点引入的正弦型flash、零频flash和矩形flash。最后,在近场条件下,直接推导得到上述3类局部散射点的瞬时频率表达式,表明近场微动回波时频图呈现类正弦型flash,零频flash和部分余弦型flash的组合。该文还从积分运算性质和电磁散射理论两方面解释了上述flash的形成机理,揭示了它们与扇叶数目、尺寸、转速等参数之间的关系。该文结果将有助于目标精细化建模、分类识别等应用。仿真和实测数据结果均证明了分析结果的正确性。

云雾环境下脉冲激光目标回波信号分离算法

抗云雾环境干扰是对空脉冲激光近场探测面临的核心问题。为了解决云雾环境下脉冲激光探测易受后向散射干扰的问题,建立了云雾环境下的激光传输模型,针对在特定距离上目标回波和后向散射回波叠加难以分别的问题,提出了一种基于小波变换的波形分离方法。采用比尔朗伯定律,通过建立后向散射波形特征函数与目标回波高斯拟合函数,对脉冲激光回波采取去后向散射算法,解决了后向散射回波和目标回波叠加时的目标信号判别问题。仿真结果表明,该方法达到了锐化回波信号波形和识别目标回波的效果,可以有效提高目标识别概率和抗干扰性能。

基于统计中心线的目标特征提取算法研究

为了有效识别激光近场探测环境下的目标和云,提出了一种新的易于FPGA实现的目标特征提取算法。该算法提取了目标图像的突变、多分支、大角度、宽度变化等特征。测试结果显示,该算法能对目标进行有效识别。

射频稀疏阵列成像算法

基于电磁波全息技术的射频成像方法,探讨了利用单频全息图像重构及物理光学方法的数据,在成像过程中引入样条插值算法,在保证成像质量的前提下,可以大大减少天线阵阵元个数,缩短系统处理时间和减少系统资源消耗。

高光谱像面干涉的近场成像机理研究

像面干涉成像光谱技术具有高光通量、高目标分辨率、高光谱分辨率等优点,主要应用于遥感光谱成像领域。为实现近场目标的探测,对近场像面干涉成像进行了理论分析,研究了成像质量的影响因素,计算了干涉光程差和最小可探测距离。研究了近场干涉图像中条纹调制度的影响因素,推导了调制度的物理表达式,并分析了干涉条纹调制度对信噪比以及复原光谱准确度的影响。为提高近场干涉图像的调制度和成像质量,提出了一种基于二次成像的像面干涉成像光谱方法。搭建了像面干涉成像光谱的实验装置,对近场目标进行了探测,并对获取的干涉图像进行了分析;利用二次成像的像面干涉成像光谱方法,对近场目标进行干涉成像实验,获取了调制度较高的近场干涉图像。

Scanning near-field acoustic microscope and its application

Scanning near-field acoustic microscope （SNAM） combines the ultrasonic detection technology with scanning near-field microscopy. The main characteristic of such microscope is that the acoustic wave is produced or detected in near-field area whether ultrasonic transducer acts as generator or detector. The resolution of SNAM can reach to nanometer scale. First, two typical SNAMs, scanning electron acoustic Inicroscope and scanning probe acoustic microscope, will be introduced in this paper. The working principle of our homemade SNAM based on a commercial scanning probe microscope will be reported, together with some recent results from this homemade SNAM.