一种基于堆叠式PN结的多光谱光电探测器

    公开(公告)号:CN116093181A

    公开(公告)日:2023-05-09

    申请号:CN202211479892.9

    申请日:2022-11-17

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于堆叠式PN结的多光谱光电探测器,包括P型衬底、第一生长层、第二生长层、界定层及电极层,所述P型衬底包括从上至下依次堆叠分布的第一P阱、第一N阱、第二P阱、第二N阱,且第一P阱、第一N阱、第二P阱、第二N阱的长度依次递增;电极层包括源极、漏极及栅极;第一生长层位于P型衬底上方,源极、漏极位于P型衬底上方且在第一生长层两侧,源极、漏极下方设有N阱;界定层位于第一生长层上方,第二生长层位于第一生长层上方且在界定层两侧,栅极位于界定层上方。本发明能够实现全光谱吸收;探测器结构简单,制作成本低;响应度高,响应速度快;易于与硅光电子学平台和CMOS集成工艺兼容。

    一种具有多曲面融合回转体结构的壳体振动陀螺谐振子

    公开(公告)号:CN112629514B

    公开(公告)日:2022-09-02

    申请号:CN202110204442.8

    申请日:2021-02-24

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及壳体振动陀螺,具体是一种具有多曲面融合回转体结构的壳体振动陀螺谐振子。本发明解决了现有壳体振动陀螺抗冲击能力差、品质因数低、加工工艺复杂、控制成本高的问题。一种具有多曲面融合回转体结构的壳体振动陀螺谐振子,包括谐振质量、支撑座、四个驱动电极、四个驱动模态反馈电极、四个检测电极、四个检测模态补偿电极;其中,谐振质量为开口向上的圆杯状结构;谐振质量的底壁中央开设有上下贯通的中心圆孔;谐振质量的底壁边缘开设有八个上下贯通的隔离圆孔,且八个隔离圆孔围绕谐振质量的中心线对称分布。本发明适用于航空、航天、航海、工业、农业、交通等领域。

    一种具有良好抗冲击性能的冗余双环式微机械陀螺结构

    公开(公告)号:CN112857352B

    公开(公告)日:2022-03-25

    申请号:CN202110403944.3

    申请日:2021-04-15

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明具体是一种具有良好抗冲击性能的冗余双环式微机械陀螺结构。解决了现有微机械振动陀螺抗冲击性能差以及输出信号受冲击影响大的问题。一种具有良好抗冲击性能的冗余双环式微机械陀螺结构,包括玻璃基底、谐振子部分、电极部分;所述谐振子部分包括圆环状内层谐振质量、圆环状外层谐振质量、八个块状锚点、八根轮辐状内侧弹性支撑悬梁、八根轮辐状外侧弹性支撑悬梁;所述电极部分包括四个弧形内层驱动模态位移测量电极、四个弧形外层驱动模态位移测量电极、四个弧形内层检测模态位移测量电极、四个弧形外层检测模态位移测量电极、八对弧形内层控制电极、八对弧形外层控制电极。本发明适用于武器制导、航空航天、生物医学、消费品电子等领域。

    驱动-检测模态互换的微机械陀螺机械灵敏度自补偿方法

    公开(公告)号:CN110542437B

    公开(公告)日:2020-12-29

    申请号:CN201910895857.7

    申请日:2019-09-21

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及微机械陀螺机械灵敏度补偿技术,具体是一种驱动‑检测模态互换的微机械陀螺机械灵敏度自补偿方法。本发明解决了微机械陀螺环境适应能力差的问题。驱动‑检测模态互换的微机械陀螺机械灵敏度自补偿方法,该方法是采用如下步骤实现的:步骤S1:构建自补偿控制模块;步骤S2:自补偿控制器设定微机械陀螺的如下参数:机械灵敏度的目标值S0;步骤S3:在驱动模态下,测频模块实时测量激励电压信号的频率;步骤S4:在检测模态下,测频模块实时测量激励电压信号的频率;步骤S5:计算出调节电压信号的控制值R;步骤S6:驱动闭环回路根据调节电压信号设定微机械陀螺的实时驱动模态振动幅值Ax。本发明适用于微机械陀螺。

    一种基于累加累减混合微分器的信号去噪方法

    公开(公告)号:CN106871891B

    公开(公告)日:2020-09-01

    申请号:CN201710027360.4

    申请日:2017-01-16

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及惯性传感器信号去噪方法,具体是一种基于累加累减混合微分器的信号去噪方法。本发明解决了现有惯性传感器信号去噪方法去噪性能较差的问题。一种基于累加累减混合微分器的信号去噪方法,该方法是采用如下步骤实现的:步骤1:对采集到的惯性传感器信号X(k)进行累加操作;步骤2:利用混合微分器,对累加操作后的惯性传感器信号Y(k)进行去噪;步骤3:对去噪后的惯性传感器信号Y'(k)进行累减操作,得到最终的惯性传感器信号Z(k)。本发明适用于惯性导航系统。

    基于自学习多速率残差校正的偏振光惯性严密组合导航方法

    公开(公告)号:CN111337029A

    公开(公告)日:2020-06-26

    申请号:CN202010329675.6

    申请日:2020-04-23

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于自学习多速率残差校正的偏振光惯性严密组合导航方法,当偏振光系统正常工作时,将惯性导航系统输出的航向角转换为载体体轴相对于太阳子午线的方位角并作为状态量,以偏振光导航系统解算的载体体轴相对于太阳子午线方位角作为观测量,利用CKF-ERC进行两数据的融合;将时间信息和z轴角速率作为长短时记忆神经网络的输入、以偏振光导航系统解算的数据作为网络输出,对其进行训练,实现自学习功能;当偏振光系统不可用,进入误差补偿阶段,通过LSTM预测偏振光的数据,并将预测值与惯性解算的方位角进行数据融合,提高复杂环境下载体长时间导航精度。本发明可有效提高导航定向的自主性,进而提高无人机的智能化程度。

    一种基于轮-环形式的单片三轴MEMS陀螺仪

    公开(公告)号:CN109163717B

    公开(公告)日:2020-04-24

    申请号:CN201811303962.9

    申请日:2018-11-03

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及三轴陀螺仪,具体是一种基于轮‑环形式的单片三轴MEMS陀螺仪。本发明解决了现有三轴陀螺仪测量精度低、生产成本高的问题。一种基于轮‑环形式的单片三轴MEMS陀螺仪,包括玻璃基底、驱动结构、x轴敏感结构、y轴敏感结构、z轴敏感结构;所述驱动结构包括圆柱形中心锚体、圆环形驱动质量块、四根直形弹性支撑悬梁、八个可动驱动梳齿、八对固定驱动梳齿;所述x轴敏感结构包括第I圆环形敏感质量块、两根第I三角形弹性支撑悬梁、两个第I弧形电极;所述y轴敏感结构包括第II圆环形敏感质量块、两根第II三角形弹性支撑悬梁、两个第II弧形电极。本发明适用于军事导航、深空探测等高精尖领域。

    驱动-检测模态互换的微机械陀螺机械灵敏度自补偿方法

    公开(公告)号:CN110542437A

    公开(公告)日:2019-12-06

    申请号:CN201910895857.7

    申请日:2019-09-21

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明涉及微机械陀螺机械灵敏度补偿技术,具体是一种驱动-检测模态互换的微机械陀螺机械灵敏度自补偿方法。本发明解决了微机械陀螺环境适应能力差的问题。驱动-检测模态互换的微机械陀螺机械灵敏度自补偿方法,该方法是采用如下步骤实现的:步骤S1:构建自补偿控制模块;步骤S2:自补偿控制器设定微机械陀螺的如下参数:机械灵敏度的目标值S0;步骤S3:在驱动模态下,测频模块实时测量激励电压信号的频率;步骤S4:在检测模态下,测频模块实时测量激励电压信号的频率;步骤S5:计算出调节电压信号的控制值R;步骤S6:驱动闭环回路根据调节电压信号设定微机械陀螺的实时驱动模态振动幅值Ax。本发明适用于微机械陀螺。

    一种基于自学习容积卡尔曼滤波的GPS/INS组合导航方法

    公开(公告)号:CN109521454A

    公开(公告)日:2019-03-26

    申请号:CN201811486041.0

    申请日:2018-12-06

    Applicant: 中北大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于自学习容积卡尔曼滤波的GPS/INS组合导航方法,将GPS/INS组合导航系统运行阶段分成训练阶段和误差补偿阶段,训练阶段为GPS信号有效阶段,利用由两个循环滤波子系统构成的自学习卡尔曼滤波器,以INS与GPS的速度之差、位置之差为观测量对INS的速度误差、位置误差进行最优估计,实现自学习功能;误差补偿阶段为GPS信号失锁阶段,此时卡尔曼滤波器已通过自学习具备了对观测量进行预测的功能,可充分信任LSTM网络的预测结果,实现GPS信号失锁情况下的无缝导航,并对卡尔曼滤波器最优估计误差值进行补偿,提高复杂环境下智能车辆导航定位精度。本发明可用于复杂城市环境下车辆导航定位等场合,可有效提高导航定位的自主性,进而提升车辆智能化程度。

    一种基于多晶硅生长法的硅微杯形谐振陀螺加工方法

    公开(公告)号:CN108502843A

    公开(公告)日:2018-09-07

    申请号:CN201810266220.7

    申请日:2018-03-28

    Applicant: 中北大学

    CPC classification number: B81C1/00404 B81C1/00349

    Abstract: 本发明涉及硅微杯形谐振陀螺的加工方法,具体是一种基于多晶硅生长法的硅微杯形谐振陀螺加工方法。本发明解决了深硅刻蚀法加工出的硅微杯形谐振陀螺深宽比小、表面光滑度低的问题。一种基于多晶硅生长法的硅微杯形谐振陀螺加工方法,该方法是采用如下步骤实现的:步骤a:在圆形硅基片的上表面生长第I氮化硅层;步骤b:在圆形硅基片的上表面刻蚀形成圆形凹腔;步骤c:将第I氮化硅层和第II氮化硅层去除;步骤d:在二氧化硅层的表面生长多晶硅层;步骤e:刻蚀形成第II圆环形窗口;步骤f:再次生长二氧化硅层;步骤g:将圆环形硅凸台腐蚀掉;步骤h:将二氧化硅层的暴露部分腐蚀掉。本发明适用于硅微杯形谐振陀螺的加工。

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