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《导航与控制》

作品数1515被引量1745H指数14
《导航与控制》杂志是由《惯导与仪表》、《惯性器件》、《惯性仪表制造技术》三刊整合而成的,已有30余年的办刊历史和经验,是导航与控制学术技术及仪表制造技术领域唯一的专业工程技术期刊,是中国宇航学会飞行器...查看详情>>
  • 曾用名 惯导与仪表
  • 主办单位北京航天控制仪器研究所
  • 国际标准连续出版物号1674-5558
  • 国内统一连续出版物号11-5804/V
  • 出版周期双月刊
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基于信号源优化选择的集群飞行器协同定位方法研究
1
作者 何辉 王融 +2 位作者 熊智 刘建业 刘瑶凯 《导航与控制》 2023年第3期54-60,共7页
飞行器集群技术可以扩大工作范围,提高整体作战效率,高精度的协同导航系统为提高集群整体作战效能提供了支撑和保障,协同定位信号源选取会对定位结果产生重要的影响。对待定位飞行器和基准飞行器之间的协同定位源选择进行了优化,根据待... 飞行器集群技术可以扩大工作范围,提高整体作战效率,高精度的协同导航系统为提高集群整体作战效能提供了支撑和保障,协同定位信号源选取会对定位结果产生重要的影响。对待定位飞行器和基准飞行器之间的协同定位源选择进行了优化,根据待定位飞行器位置误差椭圆选择当前时刻合适方向的协同定位信号源,优化协同定位信号源的选择,减少协同信息计算处理量,加快协同定位解算。通过仿真验证了该方法的有效性,可高效利用集群导航信息优化提高待定位飞行器导航系统定位精度。 展开更多
关键词 集群飞行器 信号源优化选择 误差椭圆 协同定位
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基于角加速度反馈的自抗扰过载控制系统设计
2
作者 史静宇 沈凯 +1 位作者 胡宇晖 钟鼎 《导航与控制》 2023年第2期91-101,90,共12页
随着高动态飞行器速度和机动性的不断提高,控制系统面临着高非线性、强耦合、快时变、不确定等难题。为提升高动态飞行器过载控制系统的控制精度和稳定性,提出了基于角加速度反馈的自动驾驶仪设计方案,并设计了自抗扰控制系统及其稳定... 随着高动态飞行器速度和机动性的不断提高,控制系统面临着高非线性、强耦合、快时变、不确定等难题。为提升高动态飞行器过载控制系统的控制精度和稳定性,提出了基于角加速度反馈的自动驾驶仪设计方案,并设计了自抗扰控制系统及其稳定性分析方法。首先,设计了基于角速度和角加速度反馈的PI两回路控制系统方案。然后,基于角加速度反馈设计了自抗扰过载控制方法,并对系统稳定性进行了频域分析。最后,开展了仿真实验研究,结果表明:对于传统的PI过载控制,采用角加速度反馈控制系统的性能明显优于角速度反馈;基于角加速度反馈的自抗扰过载控制系统相比于传统的PI过载控制系统具有更优良的控制效果,显著提升了系统的稳定性和鲁棒性。 展开更多
关键词 角加速度 过载控制 自抗扰控制 稳定性 高动态飞行器
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基于大气偏振模式对称性的定向算法
3
作者 黄靖 范晨 +2 位作者 何晓峰 周文舟 胡小平 《导航与控制》 2023年第3期61-67,46,共8页
为了实现载体三维运动姿态下的大气偏振模式表征,探究了载体非水平运动条件下的偏振光定向机理。利用一阶Rayleigh散射特性,融合微惯性信息,提出了一种适用于载体三维运动的大气偏振模式对称定向算法。首先,建立了大气偏振模式仿真模型... 为了实现载体三维运动姿态下的大气偏振模式表征,探究了载体非水平运动条件下的偏振光定向机理。利用一阶Rayleigh散射特性,融合微惯性信息,提出了一种适用于载体三维运动的大气偏振模式对称定向算法。首先,建立了大气偏振模式仿真模型,求得不同水平角下大气偏振模式分布;其次,采用基于梯度计算与定点约束下直线拟合的方法准确提取大气偏振模式分布的对称线,计算偏振角梯度分布,使用定点约束与最小二乘法对特征点进行直线拟合得到对称线;最后,融合微惯性提供的水平角信息,建立了三维运动条件下的对称大气偏振模式定向模型。对所提出的算法进行了实验测试,当载体俯仰角为10°时,融合水平角的三维定向结果均方根误差从5.4592°减小至1.3741°。 展开更多
关键词 仿生导航 大气偏振模式 偏振光 定向 对称轴提取
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微系统TSV多物理场耦合分析及结构优化
4
作者 张涛 王勇 +3 位作者 冯长磊 周政 夏靖超 胡培峰 《导航与控制》 2022年第3期67-77,共11页
微系统技术是未来航空航天领域重点研究方向,硅通孔(Through Silicon Via,TSV)技术是其关键技术之一。目前,普遍采用单因素研究TSV多场耦合下的可靠性,其影响机理研究不够全面。针对此问题,采用有限元仿真分析手段,通过正交实验方法研... 微系统技术是未来航空航天领域重点研究方向,硅通孔(Through Silicon Via,TSV)技术是其关键技术之一。目前,普遍采用单因素研究TSV多场耦合下的可靠性,其影响机理研究不够全面。针对此问题,采用有限元仿真分析手段,通过正交实验方法研究了不同直径和节距交互作用下TSV结构在电热耦合下的温度响应以及热力耦合下的应力响应情况。通过仿真结果分析了电热耦合下TSV直径与节距分别对其温升和局部热流密度的影响规律,基于函数推导解释了TSV温度随TSV直径变化的现象。分析了热力耦合条件下TSV直径与节距对其最大等效应力的影响规律,解释了TSV结构在径向出现应力叠加现象的原因。综合考虑电热耦合及热力耦合仿真结果,得到了2.5D微系统用TSV直径及节距的一般性设计建议。 展开更多
关键词 微系统 硅通孔 有限元仿真 电热耦合 热力耦合
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激光陀螺原理、现状及展望 被引量:2
5
作者 纪鈜腾 毛元昊 +4 位作者 陈丁博 全豫川 龙兴武 罗晖 谭中奇 《导航与控制》 2022年第5期221-240,共20页
激光陀螺作为激光器诞生以来最为革命性的应用之一,如今已有近60年的发展历史。它是第一次量子技术革命的典型代表,为超精密惯性导航及姿态控制等领域带来了颠覆性的变革,高性能激光陀螺现已成为从惯性传感控制到基础科学领域不可或缺... 激光陀螺作为激光器诞生以来最为革命性的应用之一,如今已有近60年的发展历史。它是第一次量子技术革命的典型代表,为超精密惯性导航及姿态控制等领域带来了颠覆性的变革,高性能激光陀螺现已成为从惯性传感控制到基础科学领域不可或缺的核心部件。首先从Sagnac效应基本原理出发,深入浅出地介绍了激光陀螺的核心参数、基本构型以及关键加工工艺,并从惯性导航和基础科学两方面回顾了近几十年来激光陀螺的应用发展历程。此外,以激光全量子理论的视角,深入分析了激光陀螺目前面临的发展困难以及所要解决的主要矛盾。其次,结合当今先进制造发展水平,介绍了微型激光陀螺的发展现状,并指出目前片上光学陀螺发展短板及未来研究趋势。最后,依据光量子基本规律,为进一步优化激光陀螺量子噪声及解决闭锁效应两个重要问题提出研究展望。 展开更多
关键词 激光陀螺 激光全量子理论 片上光学陀螺 量子噪声 闭锁效应
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卫星导航欺骗式干扰技术发展趋势综述 被引量:3
6
作者 王君 郭妍 +1 位作者 唐康华 何晓峰 《导航与控制》 2022年第1期13-24,共12页
在信息化条件下的导航战中,卫星导航欺骗式干扰技术比其他类型的故意干扰更具有隐蔽性与威胁性。首先,介绍了卫星导航欺骗式干扰技术的分类,即转发式欺骗干扰和生成式欺骗干扰,分别对应于增加信号传播时延或给出虚假卫星信号。然后,从... 在信息化条件下的导航战中,卫星导航欺骗式干扰技术比其他类型的故意干扰更具有隐蔽性与威胁性。首先,介绍了卫星导航欺骗式干扰技术的分类,即转发式欺骗干扰和生成式欺骗干扰,分别对应于增加信号传播时延或给出虚假卫星信号。然后,从针对纯卫星导航终端和针对卫星导航系统辅助的组合导航终端两个方面详细阐述了卫星导航欺骗式干扰技术的研究现状。最后,分析了卫星导航欺骗式干扰技术目前存在的科学问题,并展望了相关技术未来发展趋势。 展开更多
关键词 卫星导航 欺骗式干扰技术 转发式欺骗干扰 生成式欺骗干扰
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TC4钛合金筒形件热校形仿真分析
7
作者 姚少非 张宏彬 +2 位作者 李健 杨成 杨洋 《导航与控制》 2021年第3期93-98,共6页
TC4钛合金筒形件室温弯曲成型后内应力大、回弹严重,难以达到工件要求的尺寸精度。采用热校形的方法可以消除工件内部残余应力,提高尺寸精度,热校形温度、保温时间和工件初始残余应力是影响热校形精度的重要工艺参数。通过建立筒形件热... TC4钛合金筒形件室温弯曲成型后内应力大、回弹严重,难以达到工件要求的尺寸精度。采用热校形的方法可以消除工件内部残余应力,提高尺寸精度,热校形温度、保温时间和工件初始残余应力是影响热校形精度的重要工艺参数。通过建立筒形件热校形的顺序热力耦合有限元模型,分析了校形工艺参数对工件校形后残余应力和尺寸精度的影响,得出了筒形件热校形的合理工艺参数:加热至650℃、保温0.5h。 展开更多
关键词 钛合金筒形件 热校形 顺序热力耦合 残余应力
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基于姿态角信息的载体升沉位移测量
8
作者 李鹏 魏宗康 +2 位作者 石阳 李海兵 罗骋 《导航与控制》 2021年第3期99-106,25,共9页
随着对海洋探索的逐步加深,人们对水面船舶及水下潜航器动态信息测量精度的要求越来越高。特别是水下潜航器,在无外部高度信息注入的情况下,潜航器的高度将由惯性导航系统进行测量。为了消除高度通道发散,提取因海浪波动造成载体的真实... 随着对海洋探索的逐步加深,人们对水面船舶及水下潜航器动态信息测量精度的要求越来越高。特别是水下潜航器,在无外部高度信息注入的情况下,潜航器的高度将由惯性导航系统进行测量。为了消除高度通道发散,提取因海浪波动造成载体的真实升沉信息,首先使用H∞控制理论进行载体精对准,实现了姿态角的精确测量。其次,通过姿态角信息提取海浪波动的信息,并根据海浪波动特性进行自适应滤波器设计,进而对惯性导航系统天向加速度信息进行滤波处理,得到升沉信息。最后,将原始信息通过Matlab的filtfilt函数进行事后处理,并作为基准信息进行比对。结果显示,该方法得到的升沉信息与基准升沉信息误差为厘米级。 展开更多
关键词 姿态角 惯性导航系统 升沉信息 自适应滤波器
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石英半球谐振子精密加工技术探讨 被引量:18
9
作者 徐志强 刘建梅 +2 位作者 王振 陈晓磊 陈效真 《导航与控制》 2019年第2期69-76,共8页
半球谐振陀螺是一种高精度、高可靠性、长寿命的新型固体振动陀螺,应用前景广阔。作为半球谐振陀螺的核心零件,石英半球谐振子壁薄、形状复杂、对加工精度要求高、制造难度大,而这些因素是制约半球谐振陀螺研制的主要瓶颈。结合半球谐... 半球谐振陀螺是一种高精度、高可靠性、长寿命的新型固体振动陀螺,应用前景广阔。作为半球谐振陀螺的核心零件,石英半球谐振子壁薄、形状复杂、对加工精度要求高、制造难度大,而这些因素是制约半球谐振陀螺研制的主要瓶颈。结合半球谐振陀螺的技术发展,分析了半球谐振陀螺的结构类型和特点,介绍了石英半球谐振子的粗磨成型、精密磨削、研磨抛光、化学腐蚀、质量调平、表面镀膜等加工方法及研究进展,提出了未来半球谐振陀螺的研究重点和建议。 展开更多
关键词 半球谐振子 精密加工 超精密加工
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里程仪辅助捷联惯导系统的旋转式行进间对准方法 被引量:1
10
作者 江一夫 师为建 《导航与控制》 2019年第3期105-112,共8页
行进间对准可有效提高捷联惯导武器系统平台的快速反应能力和机动性能,但其对准精度受限于等效东向陀螺的零偏。鉴于惯性仪表整周旋转的积分平均作用能对消常值零偏,将旋转调制原理引入里程仪辅助捷联惯导的行进间对准以提升其精度,提出... 行进间对准可有效提高捷联惯导武器系统平台的快速反应能力和机动性能,但其对准精度受限于等效东向陀螺的零偏。鉴于惯性仪表整周旋转的积分平均作用能对消常值零偏,将旋转调制原理引入里程仪辅助捷联惯导的行进间对准以提升其精度,提出了'正反旋转+惯性系粗对准+回溯Kalman滤波精对准'的对准方案。相比于常规双重积分惯性系算法,该对准方案仅采用一次积分算法,其速度矢量信息采用滑动平均处理,较大程度地抑制了由里程增量微分导致的噪声误差,并实现了从非零速开始的行进间对准。对机抖激光陀螺固定数字滤波延时进行补偿后输出,以确保惯性仪表、转位测角和里程仪三者的同步。仿真结果表明,旋转式行进间对准能够将航向对准精度从1.1’(RMS)提高到0.54’(RMS)。同时,车载试验表明,旋转式行进间对准能够达到15min时间内1’(RMS)的航向对准性能。 展开更多
关键词 行进间对准 旋转调制 里程仪 惯性导航
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石英振梁加速度计温度特性及补偿研究 被引量:5
11
作者 毕小伟 廖波勇 +2 位作者 马跃飞 马日红 邢朝洋 《导航与控制》 2017年第1期44-51,共8页
首先推导了一种石英振梁加速度计偏值K_0、标度因数K_1的计算公式,并进行了K_1温度特性计算仿真,结果和试验数据相吻合。其次通过计算及试验验证,在-40℃~80℃范围内,双端固定谐振梁的温度特性曲线为抛物线,存在温度拐点,频率变化小于8... 首先推导了一种石英振梁加速度计偏值K_0、标度因数K_1的计算公式,并进行了K_1温度特性计算仿真,结果和试验数据相吻合。其次通过计算及试验验证,在-40℃~80℃范围内,双端固定谐振梁的温度特性曲线为抛物线,存在温度拐点,频率变化小于8Hz,同时给出了约束条件下谐振梁的温度试验结果。最后进行了仪表温度模型标定及补偿研究,试验结果表明:经过补偿,在工作温度范围内,仪表偏值变化优于1mg,标度因数变化优于5×10^(-5)。 展开更多
关键词 石英振梁加速度计 温度特性 误差补偿 双端固定谐振梁
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多旋翼无人机的电机关键参数确定方法
12
作者 吕腾 魏宗康 郭子伟 《导航与控制》 2017年第2期104-108,共5页
通过直流电动机模型推导出PWM波的占空比与电机转速的模型,根据功率守恒方程和上述模型得出电机内阻、反电动势、自身力矩系数和螺旋翼的升力系数的计算方法。通过试验的方法测试安装有螺旋翼电动机的输入电流有效值、占空比和转速,并... 通过直流电动机模型推导出PWM波的占空比与电机转速的模型,根据功率守恒方程和上述模型得出电机内阻、反电动势、自身力矩系数和螺旋翼的升力系数的计算方法。通过试验的方法测试安装有螺旋翼电动机的输入电流有效值、占空比和转速,并计算电动机的参数,最后带入到占空比与电机转速的关系模型中,验证以上推导出的模型和计算方法的合理性。结果表明模型的相对误差在3%左右。 展开更多
关键词 电动机 PWM控制 多旋翼
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微米光栅加速度计力反馈系统设计 被引量:2
13
作者 张志良 冯丽爽 +1 位作者 张宇 王阳 《导航与控制》 2016年第4期47-52,共6页
针对高分辨率微米光栅加速度计中存在的输出非线性和动态范围小的问题,提出一种基于静电驱动的静电力反馈方法。该方法一方面将质量块位移锁定在最佳工作点,提高速度计的线性度:同时利用静电力反馈实现微米光栅加速度计的力反馈控制,提... 针对高分辨率微米光栅加速度计中存在的输出非线性和动态范围小的问题,提出一种基于静电驱动的静电力反馈方法。该方法一方面将质量块位移锁定在最佳工作点,提高速度计的线性度:同时利用静电力反馈实现微米光栅加速度计的力反馈控制,提高它的动态围。给出了微米光栅加速度计的力反馈检测原理,建立了静电力反馈控制模型和基于力反馈微米光栅加速度计系统的数学模型,在此基础上优化了PI控制单元,搭建了微米光栅加速度力反馈系统,实现了力反馈控制。实验结果显示:当质量块位移锁定在最佳工作点处时,微光栅加速度计的量程比未加力反馈时增大了33.4倍,非线性度抑制了6.4倍。 展开更多
关键词 微米光栅加速度计 静电驱动 PI控制 力反馈
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自适应的光纤布拉格光栅图像寻峰算法 被引量:8
14
作者 王巧妮 杨远洪 《导航与控制》 2016年第1期70-74,69,共6页
根据实际光谱特征,提出了自适应的光纤布拉格光栅图像寻峰算法。针对不同环境物理场及噪声分布下的光栅谱型,该算法能自动检测光谱的带宽和信噪比,自适应地调整算法的高斯模板带宽大小,提高谱型匹配及滤波效果,从而提高寻峰精度。将该... 根据实际光谱特征,提出了自适应的光纤布拉格光栅图像寻峰算法。针对不同环境物理场及噪声分布下的光栅谱型,该算法能自动检测光谱的带宽和信噪比,自适应地调整算法的高斯模板带宽大小,提高谱型匹配及滤波效果,从而提高寻峰精度。将该算法与高斯拟合法、质心法进行对比,分析了其在不同噪声大小及非均匀温度场分布下光纤布拉格光栅反射光谱的寻峰精度。理论仿真及实际寻峰结果表明,该寻峰算法具有较强的抗噪能力及谱型适应性,较质心法、高斯拟合法具有显著优势。 展开更多
关键词 图像处理 光纤布拉格光栅 寻峰算法 自适应 光谱形状
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基于几何特征关联的室内扫描匹配SLAM方法 被引量:4
15
作者 廖自威 李荣冰 +1 位作者 雷廷万 杭义军 《导航与控制》 2016年第3期26-32,56,共8页
为实现室内结构化环境中仅依靠激光雷达数据进行实时自定位并创建精确的特征地图,提出了一种基于几何特征关联的室内扫描匹配SLAM方法。几何特征关联与匹配方法的优劣很大程度上影响SLAM的实时性和精度。结合室内结构化环境的特点,提出... 为实现室内结构化环境中仅依靠激光雷达数据进行实时自定位并创建精确的特征地图,提出了一种基于几何特征关联的室内扫描匹配SLAM方法。几何特征关联与匹配方法的优劣很大程度上影响SLAM的实时性和精度。结合室内结构化环境的特点,提出了一种完备端点定义与提取方法,将直线段特征与完备端点进行关联,优化几何特征扫描匹配过程。此外,姿态角收敛是SLAM进行机器人位姿估计和求解一致性的关键。为确保姿态角准确收敛,采用了基于直线拟合认知的姿态角加权几何平均求解方法。实验证明,提出的SLAM方法得到的定位精度在100mm内,建图精度也较高,能胜任室内SLAM。 展开更多
关键词 激光雷达 扫描匹配 特征关联 即时定位与地图构建
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抑制旋转抛物面形谐振子频率裂解研究
16
作者 刘洪 苏中 《导航与控制》 2015年第3期26-30,14,共6页
旋转抛物面形金属结构作为一种新型固体波动陀螺的振子,利用处于谐振状态下的轴对称谐振壳体中驻波的哥氏效应敏感角运动。谐振子本身的结构特点使其具有抗高过载、高冲击的特性,因而在高动态环境下的中低精度角速率测量场合具有广阔的... 旋转抛物面形金属结构作为一种新型固体波动陀螺的振子,利用处于谐振状态下的轴对称谐振壳体中驻波的哥氏效应敏感角运动。谐振子本身的结构特点使其具有抗高过载、高冲击的特性,因而在高动态环境下的中低精度角速率测量场合具有广阔的应用前景。在实际制造过程中.由于旋转抛物面形谐振子的壁厚、密度、弹性模量等结构和材料参数的不均匀会导致其固有频率发生裂解,其值的大小是决定能否产生陀螺效应以及影响陀螺整体性能指标的关键因素。针对上述问题,提出了一种通过去除谐振子边缘质量的方法减小其频率裂解。通过有限元仿真分析及试验测试证明该方法能够有效抑制谐振子的固有频率裂解,使得频率裂解减小到0.2Hz以下。 展开更多
关键词 固体波动陀螺 旋转抛物面形谐振子 频率裂解
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鲁棒滤波在GPS\SINS组合导航系统中的应用 被引量:4
17
作者 张锐 张长虹 陈利超 《导航与控制》 2005年第2期21-25,46,共6页
介绍了H∞(鲁棒)滤波原理;设计了GPS\SINS组合导航系统的H∞滤波算法;分析了系统的H∞可观性;对该组合系统的滤波算法进行了仿真;仿真结果表明,在GPS\SINS组合导航系统中采用H∞滤波,不仅保证了组合系统导航精度,提高了滤波的... 介绍了H∞(鲁棒)滤波原理;设计了GPS\SINS组合导航系统的H∞滤波算法;分析了系统的H∞可观性;对该组合系统的滤波算法进行了仿真;仿真结果表明,在GPS\SINS组合导航系统中采用H∞滤波,不仅保证了组合系统导航精度,提高了滤波的鲁棒性,而且可以防止滤波发散。 展开更多
关键词 组合导航系统 SINS GPS 鲁棒滤波 应用 滤波算法 组合系统 滤波原理 仿真结果 H∞滤波 导航精度 滤波发散 可观性 鲁棒性
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审核委托方
18
作者 朱彭年 吴其钧(审核) 《导航与控制》 2005年第4期78-78,共1页
要求审核的组织或人员。
关键词 审核 组织 人员 委托方 质量管理
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基于集成MZI滤波器的宽带微波频率与到达角测量方法
19
作者 齐跃 董代 《导航与控制》 2022年第2期107-114,共8页
针对传统电学微波测量系统在测量高频、大带宽微波信号中存在的难点问题,提出了一种基于集成MZI滤波器的宽带微波频率与到达角测量方法。该方法利用单个测量链路实现了对微波信号频率和相位差的同时测量,进而推算出微波信号到达角。该... 针对传统电学微波测量系统在测量高频、大带宽微波信号中存在的难点问题,提出了一种基于集成MZI滤波器的宽带微波频率与到达角测量方法。该方法利用单个测量链路实现了对微波信号频率和相位差的同时测量,进而推算出微波信号到达角。该方法的测频链路对系统初始相位、激光器频率稳定性、光学处理器件频率稳定性的要求较低,避免了复杂的调制及光学处理器件频率控制环节,因此在工程应用中具有良好的应用前景。 展开更多
关键词 微波光子频率测量 到达角测量 集成微波光子
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稿件要求
20
《导航与控制》 2021年第3期I0004-I0004,共1页
《导航与控制》是国家广播电视总局(原国家新闻出版广电总局)新闻出版署批准公开出版发行(CNI1-5804/V,ISSN1674-5558),由中国航天科技集团有限公司主管,北京航天控制仪器研究所主办的面向全国发行的学术刊物,目前已入选“中国科技核心... 《导航与控制》是国家广播电视总局(原国家新闻出版广电总局)新闻出版署批准公开出版发行(CNI1-5804/V,ISSN1674-5558),由中国航天科技集团有限公司主管,北京航天控制仪器研究所主办的面向全国发行的学术刊物,目前已入选“中国科技核心期刊”。它反映海、陆、空、天以及民用领域的惯性技术发展状况,刊登有关惯性导航、控制和惯性仪表的论文、动态、报告、综述、专题情报分析等文章。 展开更多
关键词 学术刊物 出版发行 仪器研究所 北京航天 ISSN 惯性仪表 专题情报 中国科技核心期刊
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