一种磁阻式电子罗盘测试和标定方法研究

在分析了影响磁罗盘工作过程中可能存在的误差及其来源,针对罗差误差,提出一种椭圆假设补偿法与最小二乘法求补偿系数相结合的方法对电子罗盘进行标定。实验验证了最大误差达34.2°的电子罗盘系统经过标定补偿后误差降至3°以内,能基本满足一般导航系统的要求。该方法也适用于其他磁罗盘的标定。     

基于MAX5026的单光子探测器直流偏压源设计

讨论了单光子探测器核心器件雪崩光电二极管(Avalanche Photodiodes,APD)的特殊工作原理,并在此基础上介绍了使用PWM升压变换器MAX5026设计出的一种APD直流偏压源方法。阐述了电路的主要设计要点,对电路性能进行了分析说明。实验结果表明:这种小功率直流偏压源电路工作性能良好,具有高稳定性和低纹波输出,能满足单光子探测时APD雪崩击穿对电源电压的要求,是一种理想APD直流偏压源。     

雪崩抑制技术在SPADs中的应用

本就极微弱光探测的发展，简要说明了单光子探测器种类，分析了雪崩光电二极管(APD)用作单光子探测的工作原理及相关特性，全面地介绍了SPADs(Single-photon avaianche diodes)目前广泛采用的四种工作方式及其各自性能特点。     

激光主动探测中的“猫眼”目标识别定位算法

激光主动探测是利用光学系统的“猫眼效应”对敌方侦察设备进行探测识别的技术,其核心技术是利用回波精准地找到敌方光学探测器的位置,从而实施对探测器的干扰或其他措施。构建了激光主动探测中激光传输的基本模型,讨论了大气衰减、离焦量和入射角度等多种条件对激光主动探测的影响;基于激光主动探测的光电回波图像,以实际探测过程中的激光传输特性为基础,创造性地提出了回波功率、目标大小、目标形状3种判据,与传统目标检测算法相结合,实现了对敌探测设备的精确识别定位;通过实例检验,验证了该算法相较于传统算法具有更好的识别能力,且具有较强的通用性和一定的实战应用价值。     

MEMS三轴数字陀螺仪标定方法研究

MEMS陀螺仪作为低成本惯性测量单元在物体姿态监测与导航控制中有着广泛应用.根据三轴数字陀螺仪的数学模型,设计了三轴数字陀螺仪的标定实验,介绍了数学模型中陀螺仪标度因数、安装误差系数以及零偏移值的计算与处理方法.理论分析与实验结果表明:该标定方法原理简单、易于实现,且标定结果精度高,标定后的解算矩阵可为后续姿态解算和导航控制提供较为准确的量测数据,同时,该标定过程和数据处理方法对MEMS三轴数字陀螺仪的标定具有一定的参考价值.     

量子保密通信用单光子探测系统的设计初探

设计了以1310nm激光波长作为光源的单光子探测装置系统,对铟镓砷雪崩光电二极管(InGaAs-APD)作为量子保密通信单光子探测器件时的偏压生成、低温控制以及单光子信号检测进行了综合考虑,用脉冲发生器的单稳态电路等效地实现了直流电平叠加脉冲的“光子门”,用跨阻式前置放大器和精密的比较甄别器来改善系统的探测灵敏度。初期探测实验表明,能观察到-93dBm光信号的波形。     

基于门控制模式的单光子探测电路设计

基于门控制模式的雪崩抑制方法,对工作波长为1.31 μm的单光子探测器件InGaAs/InP雪崩光电二极管的高压电源和单光子信号检测电路进行了设计,同时对设计中所涉及的关键问题进行了分析.通过巧妙设计脉冲发生器的单稳态电路等效地实现了直流电平叠加脉冲的"光子门",通过使用跨阻前置放大器和精密比较甄别器等能在一定程度上提高探测的灵敏度.     

一种基于ICL8038芯片的LD外围电路

本文研究了半导体激光器(LD)的调制电路、自动功率控制电路(APC)以及自动温度控制电路(ATC),并基于单片函数发生器ICL8038制作了频率连续可调、占空比可调的半导体激光器调制电路,有效地抑制了尖峰脉冲。     

InGaAs-APD门模单光子探测及其应用

对单光子探测使用InGaAs—APD并采用门模控制的核心问题进行了阐述，总结了探测器件的特性和门模控制系统的特点，并归纳了在这种探测方式中实际存在的问题和可能解决的方法，最后着重介绍它在量子保密通信中的应用。     

基于传感器校正与融合的农用小型无人机姿态估计算法

实时姿态信息获取是运用农用小型无人机(Unmanned aerial vehicle, UAV)进行变量作业控制的重要环节,本文采用STM32单片机、微机电系统(Micro-electro mechanical system, MEMS)加速度计、陀螺仪、磁强计和无线收发模块设计出农用小型无人机姿态实时解算系统,文中对三轴数字传感器的校正方法以及基于四元数和梯度下降法的多传感器融合姿态估计做了详细地介绍与推导.结果表明,在72MHz时钟频率下模拟集成电路总线(Inter-integrated circuit, ⅡC)传感器数据采集及滤波消耗6.2ms,迭代步长取0.8,一次姿态解算消耗约0.96ms,数据更新频率可达100Hz,能满足实时性要求.经测试在静态时俯仰角和翻滚角输出的平均绝对误差小于1.5,偏航角平均绝对误差小于2.9,小幅震动条件下的俯仰角、翻滚角和偏航角平均绝对误差增加1~2左右.这表明该传感器校正方法与姿态融合算法实用有效,能为农用小型无人机的飞行控制与变量作业实施提供准确的姿态数据.