单信标导航信号检测方法研究

单信标导航方法利用单一信标发射信号,在UUV端接收,通过对信号发射和接收之间的传输时间差的测量换算得到与信标的距离,再加上航行器的运动参量信息对当前位置进行解算。传输时间的测量采用同步方式,其中涉及到UUV与信标基时钟的对准、信号采集窗口的自适应调整、以及ToA的检测问题。ToA的检测方法在提高导航定位精度方面是一个十分关键的因素。为了简化系统,测距采用不带编码的信号。传统的在时域内通过阈值检测ToA的方法在水下无法使用,因为信号会淹没在复杂的噪声环境中。提出了运用短时傅里叶变换（STFT）的方法在时频域内对ToA进行检测,并设计了相应的信号波形。仿真结果表明该办法有效、可行。     

分子信标在一类特殊的整数规划问题中的应用

分子信标具有高灵敏度、易操作以及检测成本低等优点,因此广泛地应用于DNA计算中;此外,金(Au)表面对荧光团具有猝灭能力,可以取代猝灭基团。文章将分子信标固定在Au表面上,构建一种高灵敏的分子信标模型,该模型可用于求解一类特殊的整数规划问题。首先将变量映射成固定在Au表面上的分子信标,且设计出不同的输入链表示变量的不同取值;其次根据变量的取值向试管中加入不同的输入链;在输入链加入后,试管中出现不同荧光信号,然后根据荧光信号的显示来判断约束条件的可行解;最后搜寻问题的最优解。与传统的分子信标模型相比,该模型允许反复清洗过程,可用于大规模检测,更易于应用于疾病监测、医药检测中。     

基于功能仿生并联机械腿的全向步行机器人

基于运动功能仿生设计了一种新型三自由度耦合并联机械腿并且应用到足式全向步行机器人当中,并对机器人整机性能进行了研究分析.首先,建立了运动学模型,应用几何法分析了运动学正逆解,利用逆解搜索法得到了可达工作空间.然后,采用虚功原理计算了驱动关节静力矩,规划了四足机器人的全向步态和足端轨迹.最后,完成了虚拟样机仿真分析并制作了原理样机,进行了样机的步态实验.通过分析可知：机构具有良好的稳定性和加速度连续性,其足端具有2R1T三自由度的运动特性;全向运动可以有效地解决在空间受限制的情况下无法完成转向的问题.     

新型超宽带天线设计

设计一种新型超宽带全向天线。采用交叉结构改善了单极子天线方向图发生分裂的问题。提出了一种多圆嵌套的天线外形曲线,有效的改善了在工作频带内的阻抗匹配特性。在CST软件中建立天线模型,并进行仿真和优化。制作实物并测试,结果显示天线在0.47-25.5GHz频带内,反射系数优于-10dB,带宽比达到了53:1。全工作频带内方向图稳定,H面不圆度小于5dB。在电磁环境监测、超宽带通信以及脉冲雷达领域,具有重要的应用价值。     

甚高频航空自组网的组网概率及连通性研究

针对目前航空电信网存在的如飞行器之间不能直接通信、难以接入Internet等问题,提出了一种甚高频航空自组织网络的组网方案.在计算飞行器通信半径的基础上,基于泊松分布模型,推导出航空自组网组网概率的数学表达式,并利用中国各航空公司的航班信息仿真分析了中国大陆空域内航空自组网的组网概率及网络连通性.仿真结果表明:每天8:00~24:00,中国东、西部空域都可建立航空自组网;设置北京、上海和广州3个地面站点,飞行器的通信半径为500 km,可使8:00~24:00间全网连通性基本达到100%,全天时间内所有航班可接入地面站点的平均时长超过总飞行时长的99%.     

浅析甚高频通信系统中电磁干扰

伴随着科技的不断进步与创新,越来越多的智能化电子产品走入人们生活的方方面面。影响着人们的出行、工作。并且,随着人们生活水平的提高和交通方式的改善,飞机出行越来越成为更多人在交通方式上的优先选择。因此,无形之中也就增加了飞机在飞行中的电子设备使用量。然而,甚高频通信系统作为飞机主体与外界联系的主要方式,极大程度上使甚高频通信系统受到各种电子产品不同程度的电磁干扰。本文主要通过对飞机中的甚高频通信系统进行研究,对甚高频通信系统的概念进行简单论述,并对甚高频通信系统中的电磁干扰问题进行了分析,从而找出预防甚高频通信系统中电磁干扰的相应措施。     

一种塔康信标扩展数据广播功能的方法

基于塔康信标发射信号占空比低的现状,提出扩展信标数据广播功能。通过分析系统信号格式,计算信标数据广播可用时间间隙。设计了一种广播信标识别码和坐标数据的方法,将数据按固定消息格式编码为脉冲序列,插在主基准群后播发,使信标可同时提供定位与数据广播服务。经仿真分析,增加该数据广播功能后,信标测距应答概率仅降低0.2%,发射信号带宽保持在300kHz内,测位精度没有发生变化。     

基于方向的无线传感器网络自定位

考虑圆形传感区域,利用4个已知自己坐标位置配备定向天线的信标节点,通过边旋转定向天线边播报旋转角度信息和自身坐标的方式,提出了一种免于测距的无线传感器网络(WSNs)自定位方案。传感器节点通过侦听4个信标节点播报旋转角度信息和自身的坐标位置通过正弦定理确定自己的坐标位置。该定位方法是基于到达角的估计技术,具有较低的计算复杂度和不增加传感器的硬件代价。经分析发现,当4个信标节点分别位于距传感区域中心2/2传感区域半径处时传感器节点的平均定位误差最小,经误差分析和计算机仿真发现传感器节点的纵横坐标的定位误差随着与传感区域中心的距离增大而增大,并且与定向天线的角速度和信标信息的间隔时间的乘积成正比。本定位方案精度高,误差可控,具有鲁棒性的特点。     

一种全向滚动球形机器人运动结构的创新设计

介绍了一种可实现全向运动的球形机器人系统，通过变异创新的方法扩大两垂直交叉的回转运动副，将偏心质量包围在其内部，且由于两垂直交叉运动副是完全彼此独立的，使其完全真正实现平面二维无限制自由运动，从而实现球形机器人沿任意方向的运动．同时，利用非完整系统力学理论对球形机器人运动学进行了初步分析，为进一步的动力学分析奠定了基础．