1 伊斯坦布尔技术大学航空航天学院,34469 伊斯坦布尔,土耳其,收到日期:2022 年 3 月 24 日 修订日期:2022 年 6 月 8 日 接受日期:2022 年 6 月 20 日 摘要 Özet 在本研究中,提出了一种集成自适应 TRIAD/扩展卡尔曼滤波器 (EKF) 姿态估计系统,其中 TRIAD 和自适应 EKF 相结合以估计纳米卫星的姿态。作为系统的第一步,TRIAD 算法利用磁力计和太阳传感器测量结果产生初始粗四元数估计,然后将该粗估计直接输入到自适应 EKF。将姿态信息直接输入到滤波器相对减少了 EKF 带来的计算负担。作为系统的第二步,自适应 EKF 滤波 TRIAD 解并给出最终的四元数估计。同时,自适应 EKF 在传感器故障时使用单个缩放因子 (SSF) 重新调整测量噪声协方差矩阵,使整个系统对传感器故障更具鲁棒性。进行了几次模拟,并针对两种不同的故障类型(即姿态传感器中的噪声增量和连续偏差)测试了所提出的系统的性能。
Zn 1-X CO X O(0≤x≤0.10)纳米粒子通过球磨制过程成功制造。使用X射线衍射,X射线(EDX),扫描电子显微镜(SEM)检查了[CO]/[Zn]对纳米粒子特性的影响,这些测量结果表现出生长六边形Wurtzagonal wurtzagonal wurtzagonal wurtzato wurtzate Zn 1-x o x o x o x o x o nano partiate co +2 co +2成功地组合了Zn Zn ZN ZN ZN ZN ZN ZN ZN ZN ZN ZN ZN ZN ZN ZN CO +2成功地组合了Zn Zn Zn Zn Zn Zn Zn Zn Zn Zn co +2。使用紫外线可见的(UV)吸收光谱研究了Zn 1-X CO X O纳米粒子的光学表征是指光频段中的红移,并且在ZnO矩阵内增加了COION,此结果证实,随着CO的增加,频带gab grake cop narrow缩小了CO的比率。应用振动样品磁力计的磁化测量值在共掺杂的ZnO纳米粒子中说明了磁滞回路。多亏了bandgap e g
根据管理协议,NASA 的责任摘要:N/A 1.1 即将完成的任务里程碑时间表: ˆ 航天器发货:2023 年第一季度 ˆ 首次发射:2023 年第二季度 1.2 任务概述:Starfish Otter Pup 任务是一艘演示太空拖船,旨在测试低地球轨道 (LEO) 中的会合、近距操作和对接 (RPOD) 技术。Otter Pup 将与客户航天器(名为 Orbiter 的 Launcher Inc. 轨道转移飞行器 (OTV))分离、接近和对接。主要有效载荷由 Starfish Space 制造,包括 Nautilus 捕获机制、CETACEAN 相对导航软件和 CEPHALOPOD 制导和控制软件。其他有效载荷(Exotrail SA 提供的电力推进推进器和 Redwire 提供的用于相对导航的 Argus 相机)集成到基于 Astro Digital Micro+ 设计的航天器总线中。这种标准化卫星平台使用反作用轮、磁矩线圈、星跟踪器、磁力计、太阳传感器和陀螺仪,无需使用推进剂即可实现精确的 3 轴指向。1.3 运载火箭和发射场:托管在 Launcher Orbiter OTV 上,由 SpaceX Falcon 9 拼车任务发射,发射场为卡纳维拉尔角太空发射中心。1.4 拟议的初始发射日期:2023 年第二季度,SpaceX Transporter-8
Xsens 的 MTi 产品组合目前有 7 个系列产品,功能范围从惯性测量单元 (IMU) 到完全集成的 GPS/INS 解决方案。所有产品都包含 3D 惯性传感器组件(ISA:陀螺仪和加速度计)和 3D 磁力计,并可选配气压计和 GNSS 接收器。MTi 产品系列分为两个系列,即 MTi 10 系列和 MTi 100 系列。MTi 10 系列是 Xsens 的入门级型号,具有强大的精度和有限的 IO 选项范围。100 系列是革命性的新型 MEMS IMU、方向和位置传感器模块,提供前所未有的精度和广泛的 IO 接口。所有 MTi 均采用强大的多处理器核心设计,能够以极低的延迟处理滚动、俯仰和偏航,以及输出经过校准的 3D 线性加速度、转速(陀螺仪)、(地球)磁场和大气压力(仅限 100 系列)数据。MTi-G-700 GPS/INS 还提供 3D 位置和 3D 速度。MTi 接口可直接提供 50 多种不同的输出格式。每种产品的各种输出可在第 4.1 节中找到。本文档介绍了所有 7 种 MTi 的使用、基本通信接口和规格。它们之间的差异已明确标明。从机械和软件接口的角度来看,所有产品都设计为可互换。
1 简介 1-1 简介 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-1 1-2 范围。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-2 1-3 历史视角。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-2 1-4 技术演变。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-3 1-5 理念 .。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-4 1-6 救助监督员的角色。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。1-5 2 水下搜索和回收技术 2-1 简介。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-1 2-2 水下搜索。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-1 2-2.1 搜索分类。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-2 2-2.2 搜索工具。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-3 2-2.2.1 回声测深仪。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-3 2-2.2.2 侧扫声纳。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-3 2-2.2.3 Pinger 定位器。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-5 2-2.2.4 磁力计。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。..2-6 2-2.2.5 光学成像系统 ..。。。。。。。。 < /div>.................. div>.2-6 2-2.2.6 遥控潜水器 (ROV) ...。 。 。 。 。 。 。 。 . . . . . . . . . 2-7 2-2.2.7 导航系统 . . . . . . . div> . . . . . . . . . . . . . . . . . . div> . . . . . . . 2-7 2-2.3 损失数据分析 . . . . < div> 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 . . . . . . div> . 2-8 2-2.4 搜索概率分析 . . . . > . . . . . . < div> 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。。。。。。。。。.........2-7 2-2.2.7 导航系统 ....... div>.................. div>.......2-7 2-2.3 损失数据分析 ....< div> 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...... div>.2-8 2-2.4 搜索概率分析 ..........< div> 。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-8 2-2.5 搜索模式。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-8 2-2.5.1 并行网格搜索。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-9 2-2.5.2 恒定范围搜索。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-10 2-2.5.3 “Z”搜索。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-11 2-2.5.4 ROV 箱搜索。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....2-11 2-2.6 搜索覆盖范围 .................。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-11 2-2.6.1 幅宽。.....................。。。。。。。。。。。。。。2-11 2-2.6.2 车道间距。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。....2-12 2-2.6.3 范围重叠 .................。。。。。。。。。。。。。。。。2-12 2-2.7 搜索时间。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.....................2-12 2-2.8 联系人分类。..。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。...........2-13 2-3 搜索与回收作业之间的过渡 ..2-13 2-4 水下回收 .......。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。.....2-14 2-4.1 恢复系统。...............。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。2-14
1.委托工作目的(1)研究课题的最终目标本研究的目的是实现一种具有高抗磁场能力和磁场灵敏度的高温超导SQUID磁传感器,主要针对磁场偏差型(梯度仪)传感器配置方法和制造技术进行基础研究。为此,在三年的工作中,我们对采用高性能约瑟夫森结技术的交叉布线和氧化物薄膜堆叠技术等制造技术进行了研究,这些技术是在波动磁场下稳定工作和高灵敏度的关键。首先,优化包括接合阻挡材料在内的制造条件。在这些优化的制造条件下,我们将制造和评估磁场偏差型传感器,并建立一种构建高平衡和高灵敏度磁场偏差型传感器的方法。此外,以实现高温超导SQUID磁传感器在密闭容器中长期稳定运行为目标,我们还将开展传感器冷却和安装方法的基础研究。我们主要研究了液氮和小型冰箱相结合的冷却方法,研究了最大限度减少外部热量流入的实施方法、冰箱的排气热处理方法和降噪方法,目的是获得有关冷却和安装方法的知识。使传感器长期稳定运行。 作为本研究最终目标的高温超导SQUID磁传感器的性能如下。 ・磁场调制电压宽度:平均 60 µV 以上(在磁屏蔽室中测量) ・磁场偏差型传感器的不平衡:1/10 4 以下(在磁屏蔽室中测量) ・磁场偏差灵敏度(@ 1 kHz):1 pT/(Hz) 1/2 m 或以上(传感器噪声在磁屏蔽室内测量,磁通-电压转换系数在磁屏蔽室外测量)关于冷却和安装技术,以下是最终目标。 ・将在常压室温环境和地球磁场中对内置于密封容器中的高温超导SQUID磁传感器进行连续运行测试,并确认三天或更长时间的稳定运行。 (2) 为了实现最终目标必须克服或澄清的基本问题 为了实现最终目标必须克服的基本问题如下。 ①耐高磁场高温超导SQUID磁传感器配置方法的建立①-1 SQUID基本性能的提高SQUID磁传感器是一种宽带矢量传感器,以超高灵敏度检测与检测线圈交联的磁场,与其他磁性传感器类似,它具有其他磁性传感器所没有的功能。当使用SQUID作为磁传感器时,形成包括磁通锁定环电路(以下称为“FLL电路”)的反馈环路以使输出线性化,并且如果磁场波动较大,则工作点被固定(锁定)。随着时间的推移,反馈将无法跟随它,并且工作点会波动(失锁),从而无法进行连续测量。因此,当使用SQUID磁传感器,特别是使用一个检测线圈的磁力计传感器(磁力计)时,在地磁准静止条件下,例如在没有较大姿态变化的海底,或者当在电磁场施加磁力时使用对于勘探或无损检测领域来说,对磁场波动的跟踪能力(能够保持锁定状态的磁场随时间变化的最大dB/dt,以下简称“间距”)非常重要。有必要提高成卷率。对于稍后将讨论的磁场偏差型传感器,这也是提高对磁场不平衡分量的时间波动和意外电磁噪声的抵抗力的重要问题。转换速率取决于FLL电路的带宽,但它与磁场调制电压宽度(V)成正比,这是SQUID的基本性能。另一方面,V是SQUID基本规则
图表列表 图 1。组合技术传感器。(照片由瑞士 U ZNACH 的 ASIM T ECHNOLOGIES 提供)。.................................................................................................................................... 3-3 图 2。单车道和多车道高速公路的路管配置。(照片由俄勒冈州塞勒姆的 T IME M ARK , IN C . 提供)。........................................................................................................... 4-2 图 3。JAMAR TRAX-III 计数器的前面板显示。(图片由宾夕法尼亚州霍舍姆的 JAMAR T ECHNOLOGIES, IN C. 提供)...................................................................................................... 4-3 图 4。感应环路检测器安装的主要组件............................................................................................. 4-4 图 5。铁质金属车辆中的磁偶极子引起的地球磁场中的磁异常。................................................................................................................................... 4-7 图 6。当车辆进入并穿过磁传感器的检测区时,地球磁场的畸变。(绘图由 N U-M ETRICS,UNIONTOWN,PA 提供)。4- 8 图 7。双轴和三轴磁通门磁力计传感器。............................................................................. 4-10 图 8。感应磁力计传感器。................................................................................................ 4-11 图 9。安装在路基中的铝槽中的 V IBRACOAX 压电传感器。(图纸由 IRD, I NC ., S ASKATOON , SK 提供)。................................................................................ 4-13 图 10。安装在路基中的 ROADTRAX 压电 BLC 传感器(ROADTRAX,1995-1996)。.................................................................................................... 4-14 图 11。B 端板传感器。(照片由 IRD, IN C., SASKATOON, SK 提供)。.................... 4-23 图 12。B 端板或 WIM 系统称重传感器(典型)............................................................................. 4-24 图 13。LINEAS 石英传感器(图纸由瑞士 INTERTHUR 的 K ISTLER INSTRUMENTS AG 提供)。带有全长压电传感器的 WIM 安装 ...................................................................................................... 4-25 图 14。................................................................................................................................. 4-26 图 15。电容垫传感器连接到数据分析设备。(照片由 L OADO M ETER , C ORP ., BALTIMOER , MD 提供)............................................................................................. 4-28 图 16。三线视频图像处理器。................................................................................................... 5-3 图 16。视频图像处理器(也称为机器视觉处理器)........................................ 5-3 图 17。视频图像处理器(续)。................................................................................................ 5-3 图 18。用于车辆检测、分类和跟踪的概念图像处理。(K LEIN , 2006) .................................................................................................................................................... 5-5 图 19。四个 VIP 和电感环路检测器的车辆数量比较 ........................................................................ 5-9 图 20。车辆速度与 .照明 VIP 测试结果 ............................................................................................. 5-11 图 21。车辆数量与 .照明 VIP 测试结果 ............................................................................................. 5-11 图 22。车辆数量与 .速度 VIP 测试结果 .................................................................................. 5-12 图 23。微波雷达操作。......................................................................................................... 5-14 图 24。使用 FMCW 微波存在检测雷达进行速度测量 ........................................... 5-15 图 25。FMCW 微波存在检测雷达的侧装配置说明多车道车辆检测。(照片由加拿大多伦多 EIS 提供)...................................................................................................................................... 5-16 图 26。恒定频率波形...................................................................................................................... 5-17 图 27。多普勒微波雷达传感器。................................................................................................ 5-17 图 28。存在检测微波雷达传感器 ........................................................................................ 5-18 图 29。激光雷达光束几何形状。(绘图由 OSI Laserscan 公司提供,佛罗里达州奥兰多).......... 5-18 图 30。激光雷达传感器。........................................................................................................................... 5-18 图 31。被动红外传感器 ............................................................................................................................. 5-20 图 32。车辆和路面发射和反射能量 ............................................................................................. 5-21 图 33。被动红外传感器中的多个检测区域配置 ............................................................................. 5-21 图 34。超声波传感器 ............................................................................................................................. 5-25 图 35。超声波测距传感器的安装。(由密歇根州安娜堡的微波传感器公司提供)...................................................................................................................................... 5-26 图 36。声学阵列传感器。......................................................................................................................... 5-29
海洋能源管理局(BOEM)提议在Morro Bay和Humboldt Weas内发行多达五(5)个租约(港口总计五项租约)和赠款权利(行)和使用权和使用权和使用权和地役权和地役权(RUUE),以支持风能开发中部和北加州风能开发。BOEM预计,现场表征将采用高分辨率地球物理(HRG)调查,该调查将使用以下设备进行:swath测深度测定系统,磁力计/渐变计,侧扫声纳,侧扫声纳以及浅层和中等(地震)子底部profiller系统。该设备没有与海底接触,通常是从不需要锚定的移动调查船上拖走的。岩土测试或抽样涉及海底令人不安的活动。岩土技术研究可能包括使用重力核,活塞芯,颤音,深钻和锥体穿透试验(CPT)等。站点表征将为部署和退役元波浮标所需的站点评估计划(SAPS)提供信息。拟议的联邦行动包括项目设计标准(PDC)和最佳管理实践(BMP),用于BOEM在该学士学位中得出的任何活动,以对受保护物种产生潜在的不利影响。Boem根据太平洋OC的相关经验以及与NMFS大大西洋地区办事处的协调,以SAPS提交给Boem的大西洋OCS,得出了这些BMP。BOEM将通过发行租赁并通过标准运营条件(SOCS)来实施BMP。
图1:实验概述。音符表示听觉刺激。(a)每个听觉序列由每个持续时间为200 ms的四个音调,分别为400毫秒的间隔间隔。从第一个音调开始到第四音的偏移,整个序列的持续时间为2000毫秒。在测试阶段,每个序列的第四个音调各不相同。在每种条件下进行跨试验的平均值后,我们分析了第一个音调开始之前的200 ms,到第四个音调偏移后的1000毫秒(总持续时间为3200 ms)。(b)对于胎儿录音,预期的母亲必须将腹部放置在传感器阵列的凹陷内,并在她的身体和萨拉设备之间放置一个声音,以传达听觉音调。(c)胎儿MEG信号对听觉音调无创记录。要纠正胎头方向和大小对MEG信号振幅的影响,相对于早期暴露阶段记录的最大振幅,所有信号均标准化为最大响应百分比(PMR)。分别以洋红色和灰色显示了全球和标准差异试验的所有录音的平均值。(d)出生后,作为新生儿的一部分受试者返回实验室,并在被放置在面向摇篮的头上后,朝向Sara设备的Squid磁力计阵列。为了安全地将听觉刺激传递到新生儿大脑中,新生儿戴着对婴儿友好的耳机。请注意,B和D从(28)改编。(e)Sara设备记录了新生儿无创的皮质信号;同样,所有全球差异试验的平均值均显示在洋红色中,所有Gloabl标准试验的平均值均以灰色为单位。
本论文旨在设计一个可靠的立方体卫星平台,包括航空电子子系统,该子系统可以在至少六个月的使用寿命内维持高辐射环境。科学仪器对平台提出了严格的要求,以实现并保持所需的旋转速度。模拟背景是在系统工具包 (STK) 中设置的。对 FORESAIL 2 的姿态和轨道控制系统 (AOCS) 进行了权衡分析,重点关注执行器及其提供适当扭矩以完成系绳部署的能力。进行了任务设计分析,以得出立方体卫星的外形尺寸、发电能力、对空间碎片缓解 (SDM) 技术要求的遵守情况以及累积的总辐射剂量。研究发现,6U 外形尺寸更适合分配给每个子系统更多空间,同时产生足够的功率使卫星能够在所有所需模式下工作。如果立方体卫星将于 2022 年 9 月发射,则该任务符合欧洲空间标准化合作组织 (ECSS) 和国际标准化组织 (ISO) 标准。为了允许卫星组件的阈值限制为 10 克拉德,立方体卫星结构上应实施 7 毫米的屏蔽墙。设计任务的主要要求是初始化对传感器和执行器的调查。结果表明,只有推进系统才能提供部署系绳所需的角动量。缺乏磁场使得磁力矩器在所需轨道上几乎无法使用,而反作用轮则成为辅助推进装置的唯一选择。不同的分析和模拟导致最终的 AOCS 配置由五种不同的传感器(太阳传感器、磁力计、GPS、IMU 和内部传感器)组成,用于姿态确定。推进系统和反作用轮将对卫星提供必要的控制。
