1 中国科学院上海高等研究院, 上海 201204
2 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201800
3 清华大学工程物理系, 北京 100084
X射线自由电子激光试验装置(以下简称“SXFEL试验装置”)是中国第一台X射线相干光源,其输出波长小于9 nm。这台基于0.84 GeV 直线加速器、以掌握装置相关技术和实验演示种子型自由电子激光(FEL)级联与短波长回声型FEL为主要目标的自由电子激光装置,于2020年11月通过国家验收。本文将介绍SXFEL试验装置的基本情况和主要进展。
激光光学 X射线 自由电子激光 直线加速器
1 陆军工程大学石家庄校区导弹工程系, 河北 石家庄 050003
2 河北交通职业技术学院电气与信息工程系, 河北 石家庄 050035
针对室内复杂环境中无线信号在非视距传播时造成的定位精度低的问题,提出一种门限比较加权法(TCW)-Taylor级数展开的联合定位算法。首先通过卡尔曼滤波器实时消除信号到达时间(TOA)测量值中的非视距误差,然后然后在平滑过的TOA值和含测量噪声的信号到达角度(AOA)确定的定位区域内利用TCW计算目标节点的位置,将计算结果作为Taylor级数展开的初值,最后通过迭代求解实现第二次精细定位。仿真实验结果表明,与传统的全质心-Taylor级数展开定位算法和基于最小二乘法的TOA/AOA混合定位算法相比,增加AOA约束条件和对不同的位置点赋予不同的动态权值定位,可以使初始定位结果更加准确,更加接近克拉默-拉奥下界。
遥感 室内定位 到达时间 到达角度 卡尔曼滤波 混合定位 激光与光电子学进展
2019, 56(22): 222802
针对近程巡飞弹纵向控制系统设计中存在系统模型的非线性、不确定性、耦合性等问题, 引入了自抗扰控制(ADRC)方法。介绍了ADRC的结构、原理、算法实现及参数整定规则, 设计具有解耦抗干扰能力的ADRC。针对扩张状态观测器线性区间宽度参数较小时出现的震颤现象和控制性能降低的问题, 提出了一种改进非线性函数的方法, 设计了纵向运动控制系统。在Simulink平台下进行仿真实验, 仿真结果表明, 提出的改进方法有效解决了震颤问题, 增强了控制器性能, 设计的改进自抗扰纵向巡飞控制系统具有良好的控制性能, 验证了该改进方法及控制系统的合理性。
自抗扰控制 姿态控制 巡飞弹 抗干扰 ADRC attitude control loitering missile Simulink Simulink anti-jamming capability
Author Affiliations
Abstract
1 Laboratory of Nanotechnology and Microsystems, Mechanical Engineering College, Shijiazhuang 050000, China
2 State Key Laboratory for Superlattices and Microstructures, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Science, Beijing 100084, China
Short-wave infrared (SWIR) detectors combining AlAs/In0.53Ga0.47As/AlAs double barrier structure (DBS) with In0.53Ga0.47As absorption layer are fabricated by molecular beam epitaxy. By adding a p-charge layer, the dark current density of the detector is lowered by 3 orders of magnitude. The responsivity of the detector is tested at room temperature, which reaches 6000 A/W when the power of the incident light is 0.7 nW. The noise equivalent power (NEP) of the detector at 5 kHz is measured to be 3.77×10 14 W/Hz1/2 at room temperature.
250.0040 Detectors 230.5160 Photodetectors 160.1890 Detector materials 060.5565 Quantum communications Chinese Optics Letters
2016, 14(2): 022501
1 军械工程学院纳米技术与微系统实验室, 河北 石家庄 050003
2 中国科学院半导体研究所半导体超晶格国家重点实验室, 北京 100083
对一种共振隧穿弱光探测器的分子束外延生长条件进行了研究。对探测器结构进行设计，研究了不同Al束流和不同生长温度下In0.52Al0.48As 材料的生长质量，结合X 射线衍射及原子力显微镜测试结果确定了In0.52Al0.48As 材料的最佳生长条件。研究了不同Ga束流下In0.53Ga0.47As材料的生长质量，并采用一种衬底变温的生长方法解决了恒温生长较厚In0.53Ga0.47As外延层时表面容易出现点状突起的问题，获得了平整的In0.53Ga0.47As外延表面。分别采用恒温和变温的生长方法制备了探测器样品，并对其电流-电压特性及光响应进行了测试，测试结果表明，采用变温生长方法制备的探测器样品具有更高的峰值电流和光响应。
探测器 分子束外延 共振隧穿二极管 黑体响应度
1 军械工程学院 纳米技术与微系统实验室， 石家庄 050003
2 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院， 北京 100191
为有效抑制光纤陀螺(FOG)随机噪声，提出将一种多尺度变步长最小均方(MVSLMS)自适应算法应用于FOG数据处理中。根据FOG输出数据的特点，构建了MVSLMS自适应滤波器，提出了FOG信号滤波算法的实现步骤。对FOG实测静态数据、振动数据和速率测试数据进行了滤波实验，结果表明所提算法对FOG随机噪声的抑制效果明显，相比LMS滤波，MVSLMS自适应滤波后的静态数据零偏稳定性数值减小了72.0%，振动数据在振前、振中、振后零偏稳定性数值分别减小91.5%,77.4%和96.5%，速率测试数据标准差减小了54.4%。摇摆测试滤波实验结果表明所用算法对FOG真值信号具有较好的跟踪能力。
光纤陀螺 自适应滤波 变步长LMS算法 多尺度小波变换 fiber optic gyroscope adaptive filtering variable step LMS algorithm multiple-scale wavelet transform 强激光与粒子束
2014, 26(7): 071002
1 军械工程学院 纳米技术与微系统实验室, 河北 石家庄 050003
2 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院, 北京 100191
为解决光纤陀螺(FOG)信号滤波过程中噪声抑制与信号跟踪的矛盾，提出了一种自适应滑动平均离散小波变换——双模式卡尔曼滤波(AMA-DWT-DMKF)算法，利用AMA算法将FOG输出信号划分为信号过渡区域和稳定区域，并融合DWT算法和基于不同过程噪声方差Q/测量噪声方差R比条件下Kalman滤波算法的优势特性，对AMA算法判定结果进行针对性滤波。采用AMA-DWT-DMKF算法对FOG静态信号、扰动信号以及变化的速率信号进行滤波，实验结果表明，所提算法在保证较高噪声抑制能力的同时，具有较好的信号跟踪能力。
光通信 光纤陀螺 信号滤波 自适应滑动平均 信号跟踪
中国科学院 上海应用物理研究所, 上海 201800
介绍了一种基于相干辐射测量的激光-电子束同步方法, 描述了实现空间及时间同步的基本原理、步骤和细节, 并利用这种方法在上海深紫外自由电子激光装置(SDUV-FEL)上实现了电子束与激光之间亚ps量级的精确同步, 为基于外种子激光的高增益高次谐波产生(HGHG)、回声型谐波产生(EEHG)和级联HGHG自由电子激光实验奠定了坚实的基础。还利用这种手段对不同条件下的电子束纵向特性进行了测量和分析。
自由电子激光 电子束 同步 相干辐射测量干涉成像系统传递函数的数值分析 free-electron laser electron beam synchronization coherent radiation measurement
1 中国科学院 上海应用物理研究所,上海 201800
2 中国科学院 研究生院,北京 100049
为了测量和校正线性光学参数,在上海光源储存环调束过程当中使用了基于响应矩阵的线性光学参数分析(LOCO)的方法。介绍了应用LOCO进行计算和校正的过程,包括:数值模拟得到束流位置探测器的测量精度对拟合结果的影响,调整四极铁电源电流强度来校正工作点和beta函数周期性的恢复。测量结果表明,在四极铁强度调整幅度在1.5%以内的情况下,储存环的束流光学参数成功地恢复到和设计值相当接近的状态,beta函数和色散函数畸变小于1%。通过束流光学参数的校正,使得在今后的工作当中可以轻松地控制储存环的工作模式。
线性束流光学校正 线性光学参数分析 上海光源储存环 linear optics correction linear optics from closed orbits SSRF storage ring 强激光与粒子束
2009, 21(12): 1893
