美国国防部 (DOD) 计划将全球定位系统 (GPS) 作为其定位、导航和授时 (PNT) 解决方案的核心,使用其他 PNT 技术来补充 GPS 或在 GPS 性能下降或不可用时作为替代方案。国防部的替代 PNT 科学技术组合探索了两种方法:改进的传感器提供相对 PNT 信息,以及外部源提供绝对定位和导航。相对 PNT 技术包括惯性传感器和时钟,使平台能够在没有 GPS 等外部信号的情况下跟踪其位置并跟踪时间。但是,相对 PNT 技术需要另一种 PNT 技术来纠正此类系统可能累积的误差。绝对 PNT 技术允许平台使用外部信息源来确定其位置,但依赖于这些外部源的可用性。绝对 PNT 技术包括天文和磁导航以及使用甚低无线电频率或低地球轨道卫星传输信息。
美国国防部 (DOD) 计划将全球定位系统 (GPS) 作为其定位、导航和授时 (PNT) 解决方案的核心,使用其他 PNT 技术来补充 GPS 或在 GPS 性能下降或不可用时作为替代方案。国防部的替代 PNT 科学技术组合探索了两种方法:改进的传感器提供相对 PNT 信息,以及外部源提供绝对定位和导航。相对 PNT 技术包括惯性传感器和时钟,使平台能够在没有 GPS 等外部信号的情况下跟踪其位置并跟踪时间。但是,相对 PNT 技术需要另一种 PNT 技术来纠正此类系统可能累积的误差。绝对 PNT 技术允许平台使用外部信息源来确定其位置,但依赖于这些外部源的可用性。绝对 PNT 技术包括天文和磁导航以及使用甚低无线电频率或低地球轨道卫星传输信息。
美国国防部 (DOD) 计划将全球定位系统 (GPS) 作为其定位、导航和授时 (PNT) 解决方案的核心,使用其他 PNT 技术来补充 GPS 或在 GPS 性能下降或不可用时作为替代方案。国防部的替代 PNT 科学技术组合探索了两种方法:改进的传感器提供相对 PNT 信息,外部源提供绝对定位和导航。相对 PNT 技术包括惯性传感器和时钟,允许平台在没有 GPS 等外部信号的情况下跟踪其位置并跟踪时间。但是,相对 PNT 技术需要另一种 PNT 技术来纠正此类系统中可能累积的误差。绝对 PNT 技术允许平台使用外部信息源来确定其位置,但依赖于这些外部源的可用性。绝对 PNT 技术包括天文导航和磁导航以及使用极低无线电频率或低地球轨道卫星传输信息。
美国国防部 (DOD) 计划将全球定位系统 (GPS) 作为其定位、导航和授时 (PNT) 解决方案的核心,使用其他 PNT 技术来补充 GPS 或在 GPS 性能下降或不可用时作为替代方案。国防部的替代 PNT 科学技术组合探索了两种方法:改进的传感器提供相对 PNT 信息,以及外部源提供绝对定位和导航。相对 PNT 技术包括惯性传感器和时钟,使平台能够在没有 GPS 等外部信号的情况下跟踪其位置并跟踪时间。但是,相对 PNT 技术需要另一种 PNT 技术来纠正此类系统可能累积的误差。绝对 PNT 技术允许平台使用外部信息源来确定其位置,但依赖于这些外部源的可用性。绝对 PNT 技术包括天文和磁导航以及使用甚低无线电频率或低地球轨道卫星传输信息。
美国国防部 (DOD) 计划将全球定位系统 (GPS) 作为其定位、导航和授时 (PNT) 解决方案的核心,使用其他 PNT 技术来补充 GPS 或在 GPS 性能下降或不可用时作为替代方案。国防部的替代 PNT 科学技术组合探索了两种方法:改进的传感器提供相对 PNT 信息,以及外部源提供绝对定位和导航。相对 PNT 技术包括惯性传感器和时钟,使平台能够在没有 GPS 等外部信号的情况下跟踪其位置并跟踪时间。但是,相对 PNT 技术需要另一种 PNT 技术来纠正此类系统可能累积的误差。绝对 PNT 技术允许平台使用外部信息源来确定其位置,但依赖于这些外部源的可用性。绝对 PNT 技术包括天文和磁导航以及使用甚低无线电频率或低地球轨道卫星传输信息。
磁性微型机器人有望在最低侵入性细胞的治疗中受益。但是,它们通常会遭受其磁反应能力和生物医学功能之间必然的折衷。在此,我们报告了一个模块化的微型机器人,该微型机器人由磁性致动(MA)和细胞支架(CS)模块组成。具有强磁性和pH响应性变形的MA模块以及具有细胞加载功能的CS模块是通过三维打印技术制造的。随后,通过设计轴孔结构并自定义其相对尺寸来执行模块的组装,从而在复杂的环境中启用了磁导航,同时又不降低细胞功能。在目标病变处的按需拆卸,以促进CS模块的输送和MA模块的检索。此外,在体内兔胆管中验证了拟议系统的可行性。因此,这项工作提出了一种基于模块化设计的策略,该策略能够毫不妥协地制造手动型微型机器人,并刺激其发育以用于将来的基于细胞的治疗。
磁导航系统用于精确操纵磁响应的材料,以实现使用磁性医疗设备的新最小侵入性程序。他们的广泛适用性受到高基础设施需求和成本的限制。该研究报告了便携式电磁导航系统,即导航,该导航能够在大型工作空间上产生大型磁场。该系统易于安装在医院手术室,并且可以通过医疗机构运输,从而有助于广泛采用磁性敏感的医疗设备。首先,引入了系统的设计和实现方法,并表征了其性能。接下来,使用磁场梯度和旋转磁场证明了不同微型机器人结构的体外导航。球形永久磁铁,电镀圆柱微孔,微粒群和磁复合细菌启发的螺旋结构。在两个具有挑战性的血管内任务中也证明了磁导管的导航:1)血管造影程序和2)威利斯圆圈内的深度导航。在体内的猪模型中证明了导管导航,以在磁引导下进行血管造影。
地磁场是地球的基本物理场,具有全天时、全天候、全区域等特点。因此地磁场具有丰富的参数信息。其中,地磁总场、地磁三分量、磁倾角、磁偏角、地磁梯度可用于磁导航[1]。地磁传感器具有体积小、成本低、精度高等优点。此外,地磁传感器还具有很强的抗冲击或过载能力。因此地磁传感器在商业和军事领域得到了广泛的应用。本文的目的是对地磁传感器进行校准和补偿,并最终通过校准后的地磁信息实现地磁导航[2]。现有的地面校准算法包括:1)椭球拟合法,该方法基于一个假设。即在磁传感器测量误差的影响下,磁场测量轨迹可以近似为一条椭圆轨迹。最小二乘椭球拟合法算法的本质是寻找一组椭圆参数,使得测量数据与拟合数据之间的距离在某种意义上最小化。该方法的优点是计算方便,但是对于三轴磁传感器的补偿效果有限[3]。2)磁变校准法,该方法试图计算旋转、拉伸和平移因子,将椭球轨迹校正为圆轨迹。然后利用该模型滤除异常信号。该方法同样易于实现,但补偿标定的精度也有限[4]。3)卡尔曼滤波法。卡尔曼滤波是一种常见的线性系统参数估计方法。可以采用扩展卡尔曼滤波(EKF)和无迹卡尔曼滤波(UKF)进行补偿。