矢量传感器

摘要： 传统无人驾驶车辆远程检测系统,由于信号传输距离的影响,在信号波传输过程中在电路耦合率衰减下出现监测信号清晰度降低,信号整体监测效果无法满足实际检测系统应用要求的问题;对此设计系统通过采用矢量传感器对系统变量、模量与定量数据进行矢量统一计算,提出基于矢量传感器的无人驾驶车辆信号远程监测系统;首先完成基于矢量传感器的系统总体框架设计;然后根据设计框架建立无人驾驶车辆监控信号交互硬件单元,通过不同矢量传感器构成监控信号数据矢量转换计算平台;最后通过对硬件平台的矢量化软件适配,完成硬件与软件监控信号统一,提升信号传输强度,增强信号清晰度,从而满足无人驾驶车辆信号远程监测要求,完成系统的设计;通过对比实验数据表明,设计的基于矢量传感器的无人驾驶车辆信号远程监测系统,能够在50～100 km范围内稳定监测车辆状态,车辆状态数据监测实时性与连续性明显优于传统检测系统.

摘要： 阵列信号处理技术有着十分广泛的应用前景。基于标量传感器的参数估计算法的研究已有一段研究时间,现在有的阵列参数估计算法已趋成熟,性能也越来越优越。文章引入了对MUSIC算法和ESPRIT算法的研究,旨在通过这一系列研究使得电磁矢量传感器[1]阵列中硬件设计简单化,降低系统计算量,最终提高系统的实时性。

摘要： 为了提高水声阵列在尺度受限情况下的方位估计性能,本文提出利用高阶声场传感器组成新型阵列的思路.高阶声场传感器基于相位模态理论,通过圆环孔径上多个声压传感器的接收信号提取高阶信息,从而以更简单易实现的物理结构获得与矢量传感器相似的多维信号结构,在此基础上构建高阶声场传感器阵列的信号模型,利用MUSIC方法进行超分辨方位估计性能的仿真分析,发现高阶声场传感器阵列能够获得比相同条件下矢量传感器阵列更好的方位估计精度和分辨能力.

摘要： 本文提出一种利用飞秒激光逐线法制备并联集成光纤光栅阵列的技术,该光纤光栅阵列中的每个光纤光栅被制备在多模光纤纤芯轴向的相同位置但是径向的不同方位.利用该光纤光栅阵列实现了温度不敏感的矢量弯曲传感器,该传感器不仅可以实现弯曲曲率的测量,而且可以实现任意弯曲方向的判定.通过引入等效光纤光栅的解调方法,即对光纤光栅的反射波长变化做差分运算克服了该传感器弯曲和温度之间的交叉敏感问题,同时将传感器的弯曲灵敏度提高了几乎一倍,从而极大地提高了弯曲传感器的分辨率.因此,该矢量弯曲传感器可实现智能工程结构的弯曲曲率和弯曲方向的实时监测.

摘要： 为了提高声呐系统在低信噪比条件下对水下目标检测性能,提出了一种基于矢量传感器声压振速时反卷积联合处理输出的被动宽带信号检测方法.理论研究表明的声压振速联合处理的输出包括宽带信号的自相关函数和交叉项噪声,输出信号位于中心点的脉冲能够用来判别宽带信号的存在.通过中心点固定时延加窗能够进一步滤除与信号无关的其他干扰,提高低信噪比条件下信号的检测能力.通过数值仿真验证了所提方法的理论基础的正确性,并进行了全面的性能对比与分析.湖上试验数据处理验证了所提方法在工程应用中的有效性.研究结果表明:所提方法能够有效地提高低信噪比环境中被动宽带信号的检测能力.

摘要： 为准确搜索到水下目标方向,提出用复合增强探测的方法对目标方向进行搜索.水下目标产生噪声,向水中传播,引起海底振动.采用声呐接收声压信号、矢量传感器接收地震波振速信号,将采集到的数据用复合增强探测的方法进行处理;用Matlab软件进行计算机仿真.实验结果表明,利用该方法可以精确地搜索到水下目标方向.

摘要： 三轴磁强计与加速度计广泛用于航姿系统中,针对其误差补偿问题,提出一种基于双内积的校正方法.该方法利用了地磁场和重力矢量自身模值守恒,以及二者在旋转轴上投影的不变性.该方法能克服基于椭球拟合的校正方法无法补偿非对准误差的缺陷,实现三轴磁强计及加速度计的完全校正.实验结果表明,该方法能有效改善航姿系统的精度且操作简便.

摘要： 提出了一类二维互质矢量传感器阵列及其张量处理方法,以提高阵列自由度及信号波达角(Direction of ar-rival,DOA)估计性能.新阵列并非是二维互质标量传感器阵列的简单扩展,而是针对新阵列的高维信号数据,提出了一种新的基于张量代数理论的建模和处理方法.分析表明:针对一个具有4M2+N2-1(其中M和N互为质数)个矢量传感器(阵元)的二维互质阵列,利用其接收信号的高维二阶统计量,可将该阵列转换成一个具有(MN+M+N-1)2个虚拟矢量传感器(阵元)的均匀矩形阵列(Uniform Rectangular Array,URA).为充分利用增加的阵元数来提高阵列的可辨识性和信号的DOA估计精度,还给出了该URA对应的张量模型及处理方法,并最终借助张量分解实现了信号DOA及极化参数估计.仿真实验证明了新方法的有效性.

摘要： In order to solve the problem of huge calculation amount in the traditional algorithm,firstly a two-step localization algorithm for near field source based on the acoustic vector hydrophone is pro-posed by combining ESPRIT and bearing-only location.By exploiting the regular array manifold ma-trix,the ESPRIT solution of AVS array is implemented to estimate the azimuths and elevations of sources at each sensor.Finally,the locations of sources are estimated by the least square (LS)me-thod.Simulation results are provided to demonstrate the performance of the proposed method.%针对传统算法中多维搜和索运算量大的问题,首先结合 ESPRIT和纯方位估计方法,提出了一种基于声矢量传感器阵列的近场源两步定位算法;然后,利用常规的阵列流形矩阵,结合矢量传感器的 ESPRIT定位算法,实现了单传感器的方位角和俯仰角的估计;最后,通过最小二乘估计的方法实现了声源的定位.随后的仿真结果证明了该方法的有效性.

摘要： 矢量传感器的主要优势发挥在低频声学探测中,然而矢量传感器相比声压传感器具备大量优势的同时,其使用条件要求也更为复杂,针对实际测试环境需对导流、减震及姿态监视系统进行优化设计.本文对座底式矢量噪声测试平台扰流特性与接收悬挂系统进行了理论分析,在此基础上对座底式矢量接收系统进行了声学设计,同时为确保复杂海况下长时间系统性观测的需求,研制了大容量存储以及高速无线传输电声观测系统,为浅海背景噪声矢量特征观测提供了硬件保障.

摘要： 矢量传感器能够接收声压和振速信息，研究了矢量传感器对单机噪声源进行方位估计原理，利用自适应抵消原理，使矢量传感器声压、振速组合波束锐化，并提出了改进型的自适应波束锐化技术，进一步提高了矢量传感器对噪声源方位估计的稳健性和精确性；通过仿真结果，验证了此方法的正确性和可行性。

摘要： 随着声隐身技术的不断发展，舰船的辐射噪声越来越弱，利用矢量传感器提高增益的能力对弱信号进行检测是未来的发展趋势。文章基于矢量传感器的弱信号噪声测量系统，对不同时间长度和不同信噪比的条件下的矢量处理能力进行分析；并结合海试数据，进一步证明了矢量传感器的优越性。

摘要： 作为自适应有源噪声控制的一个重要应用，水下有源吸声一直受到广泛关注。水下有源吸声的难点之一是分离反射声波。本文对所提出的基于矢量传感器的有源吸声系统进行仿真研究，通过理论分析和仿真研究表明：利用矢量传感器分离反射声波，同时结合LMS算法是可以实现水下有源吸声的。利用矢量传感器进行水下有源吸声试验时，需要对声压和振速通道的灵敏度进行补偿，如果忽略这个步骤，会对系统的吸声性能有影响。

摘要： 针对嵌入式大气数据传感(FADS)系统在计算飞机的动静压时，需要通过迭代的方法求解，计算量大且复杂，实时性差。本文提出一种测量飞机大气数据的新方法，它将声矢量传感器应用于FADS 系统上，采用矢量传感器测得声波的质点速度，通过建立质点速度、音速和空速之间的数学模型，求出飞机的马赫数，利用马赫数求出飞机的动静压。此方法计算量小，实时性好。

摘要： 随着舰船辐射噪声的降低和频率下移,对水声设备的要求越来越高,对声纳浮标探测技术来说,总的趋势是向着低频、小型化、多功能、低成本和高可靠性方向发展. 矢量传感器是水声设备获得多种信息的有效工具.尤其是在接收低频、低噪声目标信息方面更有其特色,目前世界上许多国家正在用它改装水声设备.(组合)矢量传感器由声压水听器与直接或间接测量振速的传感器组合而成.它可同时、共点地拾取声场中的声压和相互正交的振速信息,单个小尺度的矢量传感器就可获得不随频率变化的"8"字形或心脏形指向性,因此能在360°范围内确定目标方向.将矢量传感器技术用于被动定向声浮标既可确定目标的有无和方耐,还可提高定向精度.本文内容包括简易被动定向浮标设计等等.

摘要： 讨论了基于电磁矢量阵列的相干和非相干分布源信号模型，在此基础上提出了针对相干分布源信号的极化MUSIC和针对非相干分布源信号的部分极化MUSIC两种二维波达方向估计方法。论文还研究了非相干分布条件下阵列输出协方差矩阵特征值与分布源角度和阵元数的关系。计算法仿真结果表明本文方法是有效的。

摘要： 本文研究了波前畸变条件下基于矢量阵列的波达方向估计方法。由于传输媒质的不理想，对于稀疏矢量阵列而言，矢量传感器间的信号包络相关性明显减弱甚至消失，此时理论上无法利用空间相位信息获得信号波达方向估计；传感器间的空间旋转不变性也同时遭到破坏，使得一些子空间算法无法应用。利用非圆信号相关矩和共轭相关矩共存这一冗余信息给出了一种可融合所有传感器微观信息并对色噪声不敏感的信号波达方向估计算法，该方法主要基于联合对角化技术，实验表明其对幅度畸变问题不甚敏感。

摘要： 对于电磁矢量传感器,基于长矢量模型的波达方向(DOA)和极化参数联合估计,通常需要高维搜索来获得信号的DOA和极化参数,其搜索过程格外复杂,不适合在实际场合应用。本文提出了一种基于四元数模型的极化信号DOA估计算法。首先建立电磁矢量传感器的四元数输出模型,然后将阵列方向矩阵中的DOA信息和极化信息进行分离,因而将高维参数搜索问题简化为低维参数搜索问题，大大地减少计算量。数值仿真证实了本算法的有效性。

摘要： 为提高对水下目标的远程探测能力，降低水下航行体系统工作频率不失为一种较易实现的好方法。矢量传感器在各向同性噪声场中可以获得较大的低频检测增益。且其低频指向性好、体积小、重量轻，但是将矢量传感器安装在水下航行体头部的导流罩内时，传感器的后障板对其指向性有影响，从而影响水下航行体对目标定向的能力。该文从声学原理出发，对平面波在有限平面障板边界上的声压场和振速场进行了理论分析，在此基础上建立了矢量传感器在有限平面障板下的指向性模型。

摘要： 为了提高部分极化波参数估计的精度并降低计算的复杂程度.通过分析横电磁波在球坐标系中Z轴方向的电场分量和磁场分量的关系提出了一种新的布阵方法,该阵列是均匀分布的L型阵,它的阵元由空间共点的一个极化敏感偶极子和一个磁环构成,该布阵方法使得部分极化波的极化度的计算变得更加简单,数值模拟结果证明该方法在参数精度稍有提高的前提下,大大降低了计算的复杂程度。

摘要： 本发明公开一种柔性矢量流速传感器、传感器阵列及传感器制备方法。该柔性矢量流速传感器包括：柔性薄膜基底、压阻传感单元和信号引线；在柔性薄膜基底上设置有孔，在孔中由孔边缘向孔中心延伸出4个悬臂梁；任意相邻的两个悬臂梁相互垂直，任意间隔设置的两个悬臂梁共线；压阻传感单元的数量与悬臂梁的数量相同；每个压阻传感单元固定在对应的悬臂梁上且与柔性薄膜基底相接触；信号引线的数量是压阻传感单元的数量的2倍；每个信号引线均固定在柔性薄膜基底上；每个信号引线的一端均连接到对应的压阻传感单元，另一端延伸至柔性薄膜基底的边缘。本发明能够检测来流速度和方向并避免对流场产生干扰。

摘要： 本发明公开一种柔性矢量流速传感器、传感器阵列及传感器制备方法。该柔性矢量流速传感器包括：柔性薄膜基底、压阻传感单元和信号引线；在柔性薄膜基底上设置有孔，在孔中由孔边缘向孔中心延伸出4个悬臂梁；任意相邻的两个悬臂梁相互垂直，任意间隔设置的两个悬臂梁共线；压阻传感单元的数量与悬臂梁的数量相同；每个压阻传感单元固定在对应的悬臂梁上且与柔性薄膜基底相接触；信号引线的数量是压阻传感单元的数量的2倍；每个信号引线均固定在柔性薄膜基底上；每个信号引线的一端均连接到对应的压阻传感单元，另一端延伸至柔性薄膜基底的边缘。本发明能够检测来流速度和方向并避免对流场产生干扰。

摘要： 一种矢量磁场传感器以及利用该述矢量磁场传感器检测磁场的方法，它涉及一种传感器以及检测磁场的方法。本发明矢量磁场传感器中以磁响应光子晶体作为传感介质，将磁场的磁场强度和磁场方向对磁响应光子晶体的晶格常数以及晶格形态的调制程度转化为磁响应光子晶体对光的衍射信号，再用光纤作为导光介质，将光源产生的入射光信号和光谱仪接收到的传感器的反射光信号进行比较，通过磁场强度、磁场方向与光谱仪所接收光信号的中心波长以及反射率对应关系，确定所检测磁场的矢量信息。本发明具有传感器体积小、结构简单、稳定性强、响应迅速、磁场检测范围大等优点。

摘要： 本发明公开一种光纤磁场传感器、矢量光纤磁场传感器及分布式测量系统，属于光纤传感器技术领域。其中，光纤磁场传感器包括：单模光纤、聚四氟乙烯封装外壳、聚二甲基硅氧烷(PDMS)片、环氧树脂、磁致伸缩材料、磁场响应FBG、温度补偿FBG。本发明有效的消除了传感器受环境温度变化影响造成的测量误差，提高了光纤磁场传感器的精度；同时通过设计一种圆柱形的封装外壳，还解决了光纤磁场传感器在恶劣环境中稳定性差的问题，极大的延长了光纤磁场传感器的使用寿命；并且本发明提供的矢量光纤磁场传感器，结构小巧，灵敏度高，可以同时检测磁场强度的大小和方向，实现大范围的多点检测。

摘要： 本发明公开了一种矢量传感器、矢量传感装置以及矢量传感器的制备方法，其中，矢量传感器包括底座、类内部毛窝、类感知组织、第一电极、第二电极、第三电极、仿生蛊毛杆和类弹性连接膜，所述类内部毛窝设于所述底座上，所述类内部毛窝的中间位置形成容纳腔；所述类感知组织设于所述底座上，位于所述容纳腔内；所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极均设置于所述底座上，所述第一电极和所述第二电极与所述类感知组织的侧壁连接，所述第三电极位于所述类感知组织的中心位置；所述仿生蛊毛杆设于所述类感知组织上，可在所述类感知组织上偏转摆动；所述类弹性连接膜设于所述容纳腔内，一端固定在所述底座上，另一端固定在所述仿生蛊毛杆上。

摘要： 本发明涉及矢量传感器的误差修正，具体是一种三轴矢量传感器及两轴矢量传感器的标定补偿方法。解决了现有多轴矢量传感器的标定补偿方法未同时兼顾引起测量误差的所有因素等问题，方法依照矢量传感器实测输出Sm、理论输出Se的关系式Sm＝KSe+S0及误差系数矩阵K＝K1K2，构建矢量传感器误差修正数学模型：K1、K2分别为三轴矢量传感器的灵敏度误差系数矩阵、三测量轴间不正交误差系数矩阵；以有效方法获得误差修正数学模型中的零偏S0、修正系数矩阵K-1，最终得到所测矢量传感器的误差修正数学模型，对矢量传感器的测量结果进行标定补偿。兼顾引起多轴矢量传感器测量误差的所有因素进行标定补偿，提高测量结果精度；过程简洁方便、对硬件设备没有过高要求，适用于多种矢量传感器。

摘要： 本发明公开了一种车轮矢量传感器和车轮六分力传感器的动态连接装置，包括承载盘、六分力传感器主体和矢量传感器主体，所述承载盘的外壁上均匀固定有固定腿，且每组所述固定腿的另一端均插设有固定螺杆，所述固定螺杆的右侧一端固定安装有六分力传感器主体，所述承载盘的内部固定镶嵌有轴承，且轴承的内圈固定安装有连接筒，所述连接筒的内部固定设置有矢量传感器主体。本发明通过设置轴承连接安装在承载盘和连接筒之间，使得连接筒再被限制状态下，可以保持相对的稳定状态，有利于防止连接筒与承载盘之间转动，有利于使得六分力传感器主体和连接筒同时工作对数据进行采集，便于使得构建出来的模型数据连贯对应，有利于保障模型的完善性。

摘要： 本发明公开了一种矢量传感器、矢量传感装置以及矢量传感器的制备方法，其中，矢量传感器包括底座、类内部毛窝、类感知组织、第一电极、第二电极、第三电极、仿生蛊毛杆和类弹性连接膜，所述类内部毛窝设于所述底座上，所述类内部毛窝的中间位置形成容纳腔；所述类感知组织设于所述底座上，位于所述容纳腔内；所述第一电极、所述第二电极和所述第三电极均设置于所述底座上，所述第一电极和所述第二电极与所述类感知组织的侧壁连接，所述第三电极位于所述类感知组织的中心位置；所述仿生蛊毛杆设于所述类感知组织上，可在所述类感知组织上偏转摆动；所述类弹性连接膜设于所述容纳腔内，一端固定在所述底座上，另一端固定在所述仿生蛊毛杆上。

摘要： 本发明涉及矢量传感器的误差修正，具体是一种三轴矢量传感器及两轴矢量传感器的标定补偿方法。解决了现有多轴矢量传感器的标定补偿方法未同时兼顾引起测量误差的所有因素等问题，方法依照矢量传感器实测输出Sm、理论输出Se的关系式Sm＝KSe+S0及误差系数矩阵K＝K1K2，构建矢量传感器误差修正数学模型：，K1、K2分别为三轴矢量传感器的灵敏度误差系数矩阵、三测量轴间不正交误差系数矩阵；以有效方法获得误差修正数学模型中的零偏S0、修正系数矩阵K-1，最终得到所测矢量传感器的误差修正数学模型，对矢量传感器的测量结果进行标定补偿。兼顾引起多轴矢量传感器测量误差的所有因素进行标定补偿，提高测量结果精度；过程简洁方便、对硬件设备没有过高要求，适用于多种矢量传感器。

摘要： 本申请公开了一种用于矢量传感器的增益结构及号筒传感器，涉及传感器技术领域。该用于矢量传感器的增益结构包括：结构本体，结构本体的相对两侧分别设置有第一凹槽和第二凹槽，第一凹槽和第二凹槽相通，第一凹槽和第二凹槽的槽壁均至少部分区域设置为曲面，且第一凹槽和第二凹槽均由外向内逐渐收拢。可将矢量传感器设置于第一凹槽和第二凹槽的中间部位，部分区域为曲面的槽壁使矢量传感器的质点振速增大，进而提高矢量传感器的接收灵敏度。