国际科技合作与交流专项项目(2008DFR20420) 作品数:12 被引量:42 H指数:4 相关作者: 孙伟民 张军海 曾宪金 康崇 黄宗军 更多>> 相关机构: 哈尔滨工程大学 东北石油大学 黑龙江科技学院 更多>> 发文基金: 国际科技合作与交流专项项目 哈尔滨市科技攻关计划项目 国家自然科学基金 更多>> 相关领域: 理学 机械工程 交通运输工程 一般工业技术 更多>>
一种光纤陀螺随机漂移的高精度建模方法 被引量:7 2009年 为减小光纤陀螺随机漂移,采用时间序列分析法对其进行ARMA模型辨识.提出一种全局最优的模型阶次搜索算法,将模型适用性检验方法中的BIC(Bayesian information criterion)用于模型阶次搜索,并采用Pandit-Wu建模思想,把二维搜索化为一维搜索,得到了模型阶次的一致性估计.提出了一种改进的U-C算法,并与长自回归模型计算残差法相结合共同估计模型参数.它将非线性参数估计过程转化为线性过程,使用了正置与逆置漂移时序参与估计,以前向和后向模型的滤波误差平方和最小为参数估计的指标,在p+1维空间中求极小值.采用上述方法确定的模型其残差标准差为0.0024°,最大预报误差为0.0112°,能准确预报光纤陀螺随机漂移趋势. 梁莹 谈振藩 张庆 郭立东关键词:光纤陀螺 随机漂移 ARMA模型 参数估计 地磁总场测量阵列对磁性目标定位的方法 被引量:5 2019年 提出了用地磁总场对磁性目标定位的方法.以远场磁偶极子原理构建了地磁总场的测量阵列,设计了阵列对目标的定位算法,求解中采用二重梯度算法消除了地磁总场随时间变化和空间分布不均匀对目标定位的影响.实验验证了这种二重梯度算法的有效性.利用MATHCAD对定位算法中的非线性方程组进行了仿真,采用LINGO软件求解了阵列方程组.在松花江沿岸某地,用光泵磁传感器阵列对航行中的目标船进行了定位实验,所测磁场数据曲线与理论曲线完全吻合,证明了定位算法物理模型的正确性.提出了改进的磁场梯度偏置定位算法,进一步提高了目标定位精度.实验证明了这种地磁总场目标定位方法的可行性. 张晓峻 康曦元 樊黎明 郑权 陈鑫 康崇关键词:地磁测量 一种光纤陀螺随机漂移的非平稳时序建模法 被引量:1 2010年 为减小光纤陀螺的随机漂移,针对其弱非平稳的特点,采用时间序列分析法建立其模型。提出一种全局最优的模型阶次搜索算法,把二维搜索化为一维搜索,得到了模型阶次的一致性估计。提出了一种改进的参数估计算法,它将非线性参数估计过程转化为线性过程,使用正置与逆置漂移时序共同估计参数,以前向和后向模型的滤波误差平方和最小为参数估计的指标,在(p+1)维空间中求极小值。对实测漂移进行了趋势项、周期项、自相关和偏自相关等分析,采用3种方式分别建立其非平稳模型,验证了上述算法的有效性。建模结果同时表明:直接辨识漂移模型的方式优于工程中常用的将非平稳漂移中的确定性模型和平稳随机模型分别辨识的方式。 张庆 谈振藩 柳贵福 许德新 梁莹关键词:光纤陀螺 随机漂移 ARMA模型 参数估计 基于铯原子线性法拉第磁光效应的应用 被引量:3 2011年 分析了铯(Cs)原子作为旋光介质的线性法拉第磁光效应。采用二能级模型解释了铯原子与光的相互作用,并利用琼斯矩阵推导了当激光器的频率处于铯原子共振线时,经过铯气室的线偏振光的旋转角与外加磁场的关系式,利用此关系式可测量磁场强度的大小和气室内铯原子的浓度。实验采用852nm分布反馈半导体激光器作为光源,依次通过起偏器、铯气室和偏振光束分裂器,测量了法拉第旋转角与磁场的关系曲线以及铯原子浓度,测量值与理论值基本相符。 刘强 曾宪金 张军海 黄宗军 孙伟民关键词:法拉第磁光效应 磁场测量 全光Cs原子磁力仪的温度特性研究 被引量:3 2014年 全光铯(Cs)原子磁力仪是一种高灵敏度弱磁检测仪,核心器件Cs原子气室的工作温度直接决定了原子磁力仪的灵敏度。实验系统中采用频率锁定在Cs原子D1线F=3→F′=4共振线的圆偏振光极化Cs原子,检测光采用频率锁定在Cs原子D2线F=4→F′=5共振线的线偏振光,检测介质的圆二向色性。实验发现,随着Cs原子气室工作温度的升高,磁力仪输出信号幅度先增加然后逐渐衰减,而磁力仪的线宽近似线性增加。实验测试了温度由25℃升高至45℃时的磁力仪输出信号,结果表明:当温度为37.6℃时,原子磁力仪达到最佳灵敏度。 刘强 卓艳男 黄强 张军海 孙伟民关键词:工作温度 Cs原子磁力仪共振谱线宽度的研究 被引量:3 2010年 介绍了Cs原子无自旋交换弛豫磁力仪(Cs-SERFM)的工作原理;分析了Cs泡温度105℃条件下,缓冲气体He的压强对Cs原子横向弛豫及线宽的影响,给出了惰性气体He的最佳压强为350×133.3 Pa;讨论了共振谱线的宽度与温度之间的关系,在105℃时Cs-SERFM谱线宽度仅为3.7 Hz。 王丰 刘强 曾宪金 孙伟民 张军海关键词:弛豫 谱线宽度 用于全光铯原子磁力仪的激光器稳频技术研究 被引量:1 2012年 全光铯原子磁力仪是采用光学的方法实现微弱磁场检测,激光频率稳定性直接影响磁力仪的灵敏度。分析了二向色性原子蒸气激光频率锁定(Dichroic atomic vapor laser lock DAVLL)技术用于稳定激光器频率的原理,及其在全光原子磁力仪中的应用优势,发现通常的二能级原子模型不适用于分析铯原子D2线的稳频。实验测量了不同磁场下铯原子D2线基态Fg=4和Fg=3跃迁的DAVLL光谱,发现16mT是实现DAVLL稳频的最佳磁场;在此磁场附近,基态Fg=4跃迁鉴频曲线零点相对于Fg=4→Fe=5跃迁会产生6MHz/mT的线性频移,基态Fg=3跃迁鉴频曲线零点相对于Fg=3→Fe=4线会产生-9MHz/mT的线性频移。 刘强 李九兴 黄立明 张军海 孙伟民关键词:塞曼效应 稳频 频移 铯原子塞曼效应稳频技术研究 原子的塞曼效应使沿磁场方向传输的线偏振光,其左、右旋偏振成分所感受的原子共振频率不同,激光经过与原子的相互作用后,两偏振成分的强度差值会产生类色散型光谱,该光谱可用于稳定半导体激光器的频率,即原子二向色性激光稳频技术(D... 刘强 李九兴 黄立明 张军海 孙伟民关键词:塞曼效应 稳频 频移 高灵敏度弱磁传感器研究 被引量:6 2014年 磁传感器在生物医学、资源探测和航空航天等领域有巨大的应用价值,基于原子自旋的弱磁传感器拥有目前最高的磁场测量灵敏度。但通常的方案采用射频场调制或远离共振的激光检测,前者增加了磁力仪的线宽,而后者对激光频率的锁定带来了困难。为了解决以上问题,提出了一种基于激光强度调制和圆二向色性检测的原子弱磁传感器方案,详细描述了其工作原理和系统构成,并对原子弱磁传感器的性能进行了测试。实验结果表明:原子弱磁传感器的磁共振线宽为22 Hz,在对恒定磁场进行30 min连续测量时,峰峰值抖动小于9 pT,灵敏度达到了0.12 pT/Hz1/2。 曾宪金 李庆萌 赵文辉 张军海 孙伟民区域地磁测量实验及水下载体对周围磁场的影响分析 被引量:4 2011年 水下载体和磁力仪的匹配是水下地磁导航的关键技术之一。为了完成匹配实验,首先要选择地磁场平缓的局部区域,基于这一目的进行了局域地磁场的测量,并通过克里金插值法构建地磁图,给出基于克里金插值的局部二维和三维地磁图。从地磁图上可以找到磁异常区域和地磁平缓区域,并在地磁平缓区域进行有无水下载体的地磁空间测量。由于载体主要由铁磁物质组成,安装在载体上的传感器所测量的磁场除了地磁场以外,还有载体硬磁材料产生的固有磁场以及载体内机电设备产生的磁场。因此,如何从复杂的磁场环境中提取地磁场信息是实时测量的一大难题。基于载体的空间磁测,利用传感器测量值构建载体磁场的数学模型,分析了水下载体对周围磁场的影响,为水下载体与磁力仪的匹配和水下磁测提供了理论和实验依据。 张杨 康崇 吕金库 杨月芳 张悦关键词:地磁图 水下载体 磁异常 插值算法