公开(公告)号：CN102042832A

公开(公告)日：2011-05-04

申请号：CN201010554883.2

申请日：2010-11-23

Applicant: 东南大学

Inventor： 杨波 ,  徐露 ,  王寿荣 ,  黄丽斌 ,  李宏生 ,  殷勇

IPC: G01C19/56 ,  G01P9/04 ,  B81B7/02 ,  B81C1/00

Abstract: 本发明涉及了一种MEMS陀螺仪及其芯片级温控方法和加工方法：利用微细加工技术，在玻璃基座上加工出微型加热器和温度传感器，并将玻璃基座与MEMS陀螺仪结构芯片键合。通过在微型加热器两端施加电压对MEMS陀螺仪芯片进行加热，同时利用集成的温度传感器实时监控陀螺仪芯片温度，来驱动外围电路调节加热器两端的电压，维持陀螺仪芯片的温度恒定且略高于工作环境温度的上限。加热器和温度传感器集成在玻璃基座上，体积小而且温度敏感性高。该芯片级温控方法具有功耗低、体积小、适用性强和重复性好的特点，并能与微细加工工艺兼容，可实现批量生产，该方法也可以广泛地用于其他MEMS芯片的芯片级温控。

公开(公告)号：CN119573697A

公开(公告)日：2025-03-07

申请号：CN202411763031.2

申请日：2024-12-03

Applicant: 东南大学

Inventor： 丁徐锴 ,  王吴彬 ,  李宏生 ,  黄丽斌 ,  赵立业

IPC: G01C19/5776 ,  G01C19/5677 ,  G01C19/5691

Abstract: 本发明公开了一种基于旋转载波的轴对称陀螺仪振动信号读出方法。常规的振动信号读出方法包括分时复用读出方法以及双频载波读出方法，分时读出方法实现了电极的时分复用，但由于单向电极的工艺限制，陀螺仪只有一半的电极会处于读出的状态，且在读出端两个电极不完全对称的电路参数也引入了新的误差；而在双频载波的读出模式下，使用两个不同频率的载波分别调制两个电极作为激励信号，并由一个通道读出，但不同频率的载波却在读出端引入了增益适配问题，导致新的误差量的产生。本方案采用一种基于旋转载波的轴对称陀螺仪的振动信号读出方法，即采用DDS数字发生器分别产生单频载波cosωct以及旋转分解载波sinωt与cosωt，同时为了解决单频载波只能产生固定方向角度的激励信号的问题，引入旋转分解调制产生两路信号cosωctcosωt与cosωctsinωt，将初始载波信号分别调制在以频率ω变化的正余弦信号上，并分别激励x与y电极，再由一个前端放大器电路读出，一路前端处理电路也避免了两路前端处理电路因参数不对称所引入的误差。后经由电容/电压转换电路生成Vo，而经过两次调制后的读出信号量，为了还原出初始位移信号，在解调中使用两次解调，即初始载波解调以及旋转载波解调分别滤除ωc与ω频率，以提取初始位移电压信号Vx和Vy，不仅没有分时复用读出系统所导致的误差，也避免了双频载波读出方案中不同频率的载波在读出端所带来的增益适配问题。

公开(公告)号：CN118393434A

公开(公告)日：2024-07-26

申请号：CN202410559535.6

申请日：2024-05-08

Applicant: 东南大学

Inventor： 赵立业 ,  李凯涛 ,  李宏生 ,  黄丽斌 ,  丁徐锴

IPC: G01S5/22

Abstract: 本发明公开了一种基于奥米亚棕蝇听觉结构的仿生空间声定位微传感器，受奥米亚棕蝇听觉系统的膜间桥耦合机理启发，采用声压梯度敏感的优化结构设计，两侧的长方形悬空振膜通过中间的耦合支撑梁结构固定在基座上，在耦合梁和振膜之间还设置有四个45°的斜梁。同时将两组相同结构的振膜在X‑Y平面内，呈90°正交放置，以此实现三维空间定位。为了检测振膜的振动，采用单模光纤与振膜形成法布里‑珀罗谐振腔，将振膜的微小位移转化为光信号，提高了传感器的灵敏度。该传感器解决了传统声定位传感器体积太小导致的精度下降问题，不仅能够进行三维空间定位，同时可以实现宽带声源定位，适用于对尺寸和定位精度要求较高的场合。

公开(公告)号：CN117870659A

公开(公告)日：2024-04-12

申请号：CN202410025341.8

申请日：2024-01-08

Applicant: 东南大学

Inventor： 赵立业 ,  陈锐锋 ,  杨皓明 ,  李宏生 ,  黄丽斌 ,  丁徐锴

IPC: G01C21/16 ,  G06T7/246 ,  G06T7/13 ,  G06T5/70 ,  G06T5/10 ,  G01C21/20

Abstract: 本发明提出了一种基于点线特征的视觉惯性组合导航算法，该算法分别提取、匹配图像的点、线特征，并基于多模态估计的算法融合视觉惯性数据。算法内容包括：基于ORB方法提取图像的特征点；基于Canny边缘检测和霍夫变换提取图像的特征线段；应用灰度共生矩阵计算场景的纹理度情况，根据结果分配所需点、线特征的数量，使得系统具有充分的灵活性，既保证了精度又提高了计算效率；匹配提取到的点线特征并应用视差法恢复这些特征的三维信息；应用多模态估计融合视觉信息和惯性里程计的信息，这里应用交互式多模型算法使用多个滤波器并行运行，每个滤波器代表不同的运动模型或假设，然后根据其性能合成这些估计，使得系统能够适应多种工作环境。

公开(公告)号：CN117782063A

公开(公告)日：2024-03-29

申请号：CN202410040535.5

申请日：2024-01-11

Applicant: 东南大学

Inventor： 赵立业 ,  汤虎 ,  杨皓明 ,  李宏生 ,  黄丽斌 ,  丁徐锴

IPC: G01C21/00 ,  G01C21/20 ,  G01C21/16 ,  G01S19/45 ,  G01S19/47 ,  G01S17/86 ,  G01S17/931

Abstract: 本发明提出一种基于图优化的可变滑动窗口的多传感器融合定位方法，使用两个子系统的紧耦合方法，使用激光惯导的估计做出初始化；再视觉惯导系统利用激光雷达的测量给视觉特征提供深度来提升精度；同时激光惯导系统利用视觉惯导的估计值作为初值来做帧的匹配；对于后端的优化场景中，使用滑动窗口优化方法来检测回环，并使用分支定界优化方法来解决回环检测中的多假设问题，加入GPS绝对位置信号进行融合，以消除累计误差；该方法基于图优化设计了多传感器融合算法后端，设计了图优化模型求解器，并对该求解器进行了步长更新策略的改进，创新性地设计了自适应胀缩因子来改进窗口宽度更新策略，以提高系统在小尺度位移下的实时性和精确性。

公开(公告)号：CN115575668A

公开(公告)日：2023-01-06

申请号：CN202211225242.1

申请日：2022-10-09

Applicant: 东南大学

Inventor： 黄丽斌 ,  汪鹏 ,  尹靖靖 ,  赵立业 ,  丁徐锴

IPC: G01P15/097 ,  G01P1/00

Abstract: 本发明公开了一种硅微谐振式加速度计温度误差抑制电极及其抑制方法，具体步骤包括：首先在无加速度载荷下进行全温测试，记录谐振频率和温度的数据并建立谐振器输出频率随温度变化的模型；然后根据谐振器输出频率随温度变化的模型，通过谐振器力频函数计算得出谐振器所受轴向力随温度变化的模型；再根据谐振器所受轴向力随温度变化的模型，结合温度误差抑制电极参数，得出温度误差抑制电极的固定梳齿上所需施加的电压随温度变化的模型；通过温度传感器实时测量的敏感结构温度，控制电路根据此温度值输出相应的电压，利用机电结合的办法，实时且精准地进行温度误差抑制。

公开(公告)号：CN115560668A

公开(公告)日：2023-01-03

申请号：CN202211398392.2

申请日：2022-11-09

Applicant: 东南大学

Inventor： 赵立业 ,  杨皓明 ,  高昂 ,  李宏生 ,  黄丽斌 ,  丁徐锴 ,  杨万扣 ,  陈锐锋

IPC: G01B7/30

Abstract: 本发明公开了一种微型动态倾角测量模组及其解算方法，该发明包括机械结构、电路和解算算法。该模组通过核心板和底板叠加的机械结构，总体尺寸厘米级。整体结构通过贴片工艺和合理规划正反面器件安装位置，将模组的整体温度保持在主控的运行温度，减少惯性传感器温度漂移带来的误差。嵌入式单片机主控芯片实现多种通信方式的数据输出，包括串口输出以及总线输出。运用卡尔曼滤波算法进行误差补偿和噪声滤波，实现估计倾角和测量倾角的融合得到稳定的最优估计倾角。动态输出数据包含惯性传感器六轴数据及解算的二轴倾角，具有体积小、精度高、鲁棒性强等优点。

公开(公告)号：CN115235443A

公开(公告)日：2022-10-25

申请号：CN202210519610.7

申请日：2022-05-13

Applicant: 东南大学

Inventor： 丁徐锴 ,  陈洋 ,  刘锡祥 ,  李宏生 ,  赵立业 ,  黄丽斌

IPC: G01C19/5649

Abstract: 本发明提供轴对称型哥氏振动陀螺仪虛拟进动转速稳定性提升方法，在常规幅度、正交、锁频控制方式与虚拟进动方式下，陀螺谐振子正常工作，本技术利用解调信号对常规全角与虚拟进动控制方式下输出的角度进动信号以及幅度控制电压信号进行解调，将解调后的两路幅值信号进行处理，得到所需提取的增益，将提取的增益补偿给外界控制虚拟进动的激励电压，对影响转速的激励电压进行在线补偿，从而提高虚拟进动转速的稳定性。本发明在不影响哥氏振动陀螺仪正常虚拟进动的前提下，实时提取回路增益，并进行在线补偿，从而使虚拟进动下，哥氏振动陀螺仪转速的稳定性得到提高。

公开(公告)号：CN114841213A

公开(公告)日：2022-08-02

申请号：CN202210546023.7

申请日：2022-05-19

Applicant: 东南大学

Inventor： 黄丽斌 ,  王鹏 ,  赵立业 ,  丁徐锴

IPC: G06K9/00

Abstract: 本发明提出了一种基于改进小波阈值函数的硅微谐振式加速度计降噪方法。首先采集原始加速度计输出信号，并选择coif4小波基函数对其进行3层小波分解，得到一组小波系数；然后利用改进的小波阈值函数与使用通用阈值准则计算出的阈值对小波系数进行阈值量化处理，得到估计小波系数；最后由阈值量化处理后的第1层到第3层的高频小波系数和第3层的低频小波系数实行小波逆变换，进行信号重构得到重构后的降噪信号。本发明中采用的改进小波阈值函数解决了传统阈值函数使用中存在的固定偏差问题和伪吉布斯现象，使得本发明相对于现有去噪方法去噪效果更好，可较好的抑制硅微谐振式加速度计中的随机误差。

公开(公告)号：CN113419080A

公开(公告)日：2021-09-21

申请号：CN202110683268.X

申请日：2021-06-18

Applicant: 东南大学

Inventor： 黄丽斌 ,  秦艳 ,  丁徐锴 ,  赵立业

IPC: G01P15/097 ,  G01P15/125 ,  G06N3/00

Abstract: 本发明提出了一种基于差分演化算法的静电刚度谐振式加速度计设计方法，实现步骤为：定义目标函数及差分演化算法相关参数；编码与差分演化算法种群初始化；对初始化种群进行差分变异操作、交叉操作、选择操作；满足终止条件得到确定性最优解；确定性最优解进行健壮性优化输出健壮性最优解。本发明兼顾微机电系统加速度计的其他性能指标，在加速度计关键参数取值范围内寻求标度因数最优解，在设计静电刚度谐振式加速度计结构的过程中，采用差分演化算法框架对其结构尺寸进行优化设计。在选择操作之前对超出约束范围的解设计了惩罚函数并对确定性最优解进行了健壮性优化，设计出具有标度因数健壮性的静电刚度谐振式加速度计结构。