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世界首个量子重力梯度面世,为人类低成本揭晓地下世界

2022年2月,伯明翰大学的研究人员与行业伙伴合作,展示了全球第一个可以在现实世界可靠工作的量子重力梯度,它可以在被严格控制的实验室条件之外探测地下结构。...比如被应用于地球物理测量的机电重力,要在建筑工地等以米作为测量尺度的场景应用,就需要很长的测量时间来消除局部地震噪声或振动(经过的车辆或其他地下结构的共振),因而十分困难。...在无预设环境的实地试运行,量子重力梯度克服了振动和其他各种环境限制。通过对微小引力信号的测量,量子重力梯度能够无损地感应到地表之下的情况。15分钟内,即可收集10个地点的重力梯度数据。...预计在未来5-10年内,这种性能将在未来商用的量子重力梯度实现。...广阔的未来应用 伯明翰大学的量子重力梯度是全球第一个能够满足现实场景挑战、并执行高空间分辨率探测的仪器,极大改进了人类地质地形图的测绘工作效率。

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无人机的IMU单元(MEMS 三轴加速计、三轴陀螺、三轴磁力计)

(1)测量比力 三轴加速度计是一种惯性传感器,能够测量物体的比力,即去掉重力后的整体加速度或者单位质量上作用的非引力。当加速度计保持静止时,加速度计能够感知重力加速度,而整体加速度为零。...在自由落体运动,整体加速度就是重力加速度,但加速度计内部处于失重状态,而此时三轴加速度计输出为零。 (2)测量角度 ? 三轴加速度计的原理能够用来测量角度。...三轴陀螺 作用:用于无人机的角速度及对角速度积分后角度的计算 原理:理解三轴陀螺的原理首先要知道科里奥利力 科里奥利力 当一个质点相对于惯性系做直线运动时,因为质点自身惯性,它相对于旋转体系,其轨迹是一条曲线...即本来直线的运动当放在一个旋转体系中直线轨迹会发生偏移,而实际上并直线运动的问题并未受到力的作用,设立这样一个虚拟的力称为科里奥利力。 ?...由此我们在陀螺,选用两块物体,他们处于不断的运动,并令他们运动的相位相差-180度,即两个质量块运动速度方向相反,而大小相同。

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看杨院士如何解读——北斗与综合PNT体系

所以我们希望构建一个未来的综合PNT。...还有其他重要的信息源,比如微原子钟重力匹配导航、磁力匹配导航、影像匹配导航、地理信息匹配导航。还有水下声纳导航,天文导航,当然不同的原理可以互相补充。  ...还有一种被动定位,三个以上的框架点对安置干频,发送纠缠光子对,利用每一对光子的二阶相关性,确定未知点坐标。  ...量子陀螺导航系统是另外一种原理,通过原子干涉用一冷Rb或Cs原子束以两个不同的拓扑路径传播,测量两原子束通过不同路径引起的相位差。...利用原子干涉测定光和原子相互作用的光场相位改变测量惯性力,比如感知地球磁场和重力场的变化,再进行位置的计算。  量子陀螺比传统的陀螺精度高出好几个数量级,可能是未来的重点发展方向。

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重用地图的单目视觉惯导SLAM系统

本文也提出了一个新颖的IMU初始化的方法可以在短时间内计算很高精度的尺度,重力方向,速度,加速度计和陀螺的偏置。在11个序列的飞行数据集上进行了测试,尺度误差达到1%(厘米级)精度。...B.局部建图 在一个新的关键帧插入的时候局部建图线程进行Local BA,他优化最新的N帧(Local window)和所有被观测到的地图点,其他共视图中维护的不在局部滑窗的关键帧虽然参与优化但是不改变位姿...场景充实别模块匹配最近的关键帧和原来的一个关键帧。利用两帧的词袋匹配可以得到刚体变换,然后执行优化的过程来降低里程计带来的累计误差。...这种优化在大场景很耗时,所以执行位姿图优化,==这样就可以忽略结构==,也可以很好的收敛。本文可以执行六自由度的位姿图优化,因为尺度是可观的。这个系统忽略IMU信息不优化速度和偏置。...初始化问题可以分成小的子问题 陀螺偏置 尺度和重力估值(假设没加速度偏置) 加速度偏置估计,尺度和重力方向细化 速度估计 陀螺偏置估计 可以利用两个连续关键帧的orientation估计陀螺的偏置

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Android传感器_传感器网络的基本功能

* 第一个角度:表示手机顶部朝向与正北方的夹角。当手机绕着Z轴旋转时,该角度值发生改变。...通过在应用程序中使用方向传感器,可以实现:地图导航、水平、指南针等应用。 陀螺传感器 陀螺传感器用于感应手机的旋转速度。...重力传感器 重力传感器会返回一个三维向量,这个三维向量可显示重力的方向和强度。重力传感器的坐标系统和加速度传感器的坐标系统相同。...然而,陀螺具有两个:游戏旋转矢量传感器和旋转矢量传感器。在本教程,我们将仅关注后者。 在上一步的例子,我们每次沿着Z轴的角速度顺时针或逆时针方向大于0.5rad / s时,改变了活动的背景颜色。...通过使用旋转矢量传感器,让我们现在创建一个活动,其背景颜色只有在旋转了特定角度时才会改变

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CVPR 2023 | 移动传感器引导的跨时节六自由度视觉定位,准确且高效

此外,SensLoc 还设计了一个直接的 2D-3D 匹配网络,以高效地建立查询图像与三维场景之间的对应关系,避免了现有系统需要多次进行 2D-2D 匹配的低效方案。...对于大范围的场景,常采用图像检索作为中间步骤,以预先确定场景的哪些部分可能在查询图像可见。...随着配备了各种传感器移动设备的逐渐普及,惯性测量单元(IMU)、重力计、指南针、GPS、WiFi 和蓝牙等,结合视觉和多传感器的位姿估计法,为在实际场景准确定位提供了一种新思路。...论文在 PnP RANSAC 迭代插入一个简单有效的验证模块,以保证重力方向的正确性。...为了确定模型尺度并与地理坐标系保持一致,该研究预先在全景相机上绑定了一个 RTK 记录,以记录绝对地理坐标。

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组会系列 | 移动传感器引导准确且高效的长期视觉定位

此外,SensLoc 还设计了一个直接的 2D-3D 匹配网络,以高效地建立查询图像与三维场景之间的对应关系,避免了现有系统需要多次进行 2D-2D 匹配的低效方案。...对于大范围的场景,常采用图像检索作为中间步骤,以预先确定场景的哪些部分可能在查询图像可见。...随着配备了各种传感器移动设备的逐渐普及,惯性测量单元(IMU)、重力计、指南针、GPS、WiFi 和蓝牙等,结合视觉和多传感器的位姿估计法,为在实际场景准确定位提供了一种新思路。...论文在 PnP RANSAC 迭代插入一个简单有效的验证模块,以保证重力方向的正确性。...为了确定模型尺度并与地理坐标系保持一致,该研究预先在全景相机上绑定了一个 RTK 记录,以记录绝对地理坐标。

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低频数字式相位测试的原理与使用

随着电子测量技术的不断发展,相位测量已经成为测量技术必不可少的一种测量方式,其中低频数字式相位测试的研制满足了各领域对于测量相位的需求,它能够精确测量两信号之间的相位差。...低频数字式相位测试参数介绍: 目前低频数字式相位测试SYN5607型相位计,此相位计具有操作简便、使用方便安全、备速度快、稳定可靠、精度高等优点,并且SYN5607型相位计采用对输入的两路信号通过比较器整形输入到单片机的中断口进行数据采集处理...(2)零示法 零示法其实是将被测信号和可变移相器串联然后和另一同频率信号同时加在相位比较器示波器、指示器等上,调节可变移相器,使比较器指示零值相位,则移相器上的读值即为两信号间的相位差。...低频数字式相位测量仪误差源介绍: 在实际应用对低频相位测量都提出了较高的相位测量精度和频率测量精度 ,但是在测量过程,也会引起误差,从而降低了相位测量的准确度。...(3)除了这两种误差外,相位计自身也存在误差,相位计自身的误差一般是指两通道电平变化引起的误差,这个误差就是一般相位计技术参数里提出的准确度指标。相位计送检,检定的都这个误差。

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经典工作回顾:重建速率达到228.3fps的高速结构光

在实践,垂直或水平的正弦图案被投影到目标物体上,这样相机和投影之间的垂直或水平对应信息就可以直接从计算的相位数据得到。...图1显示了一个背景包含荧光天花板灯的例子场景,它使CMOS相机的像素过度饱和,从而抹去来自SLI投影的任何信号。在图1,看起来像一个标准的视频帧,没有任何投影模式序列的迹象。...图2展示了一个提出的模式及其配置: 对于一个8-bits的投影。...通过基于LUT的处理; 扫描一个移动的白色乒乓球,用一个已知的球体模型重建它; ---- 实验1:双频模式方案扫描静态场景,不使用基于LUT的处理 图片 图片 在第一个实验,图4的图像(左上角)...图9显示,我们得到了一个准确和稳定的测量球的半径,即球在改变方向之前完全停止。中间点有最小稳定的半径估计,因为这是在挥杆球以其最高速度移动的点。

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IMU模块的一些基本概念和常见问题

常被朋友们问起 到底啥是陀螺模块,IMU模块,惯导模块。这里以我的理解给大家一个通俗的解释: 说明:以下说法是为了不改变原意的情况下方便快速理解的比较通俗的解释,不是正式定义。...当模块运动时,加速度计测量的不仅仅只有重力,还有其他运动加速度(有害加速度),所以模块运动是不能用重力矢量作为参考修正俯仰横滚角的。...航向角没有参考,不管模块朝向哪里,启动后航向角都为0°(或一个设定的常数)。随着模块工作时间增加,航向角会缓慢累计误差。俯仰角,横滚角由于有重力向量参考,低机动运动情况下,长时间不会有累积误差。...但地磁场很微弱,经常受到周围带磁物体的干扰,所以如何在高机动情况下抵抗各种磁干扰成为AHRS研究的热门。...下图是组合导航系统的一个基本的框图,它以加速度计、陀螺、磁力计、气压计、GNSS等作为基本输入,利用融合算法输出用户所需要的姿态信息、位置信息以及速度信息。 ? 模块可以积分计算速度和位置么?

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低频数字式相位测试的原理与使用

随着电子测量技术的不断发展,相位测量已经成为测量技术必不可少的一种测量方式,其中低频数字式相位测试的研制满足了各领域对于测量相位的需求,它能够精确测量两信号之间的相位差。...低频数字式相位测试参数介绍: 目前低频数字式相位测试SYN5607型相位计,此相位计具有操作简便、使用方便安全、备速度快、稳定可靠、精度高等优点,并且SYN5607型相位计采用对输入的两路信号通过比较器整形输入到单片机的中断口进行数据采集处理...(2)零示法 零示法其实是将被测信号和可变移相器串联然后和另一同频率信号同时加在相位比较器示波器、指示器等上,调节可变移相器,使比较器指示零值相位,则移相器上的读值即为两信号间的相位差。...低频数字式相位测量仪误差源介绍: 在实际应用对低频相位测量都提出了较高的相位测量精度和频率测量精度 ,但是在测量过程,也会引起误差,从而降低了相位测量的准确度。...(3)除了这两种误差外,相位计自身也存在误差,相位计自身的误差一般是指两通道电平变化引起的误差,这个误差就是一般相位计技术参数里提出的准确度指标。相位计送检,检定的都这个误差。

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山东大学高频电子线路实验六 频率调制及鉴频实验详解

一、乘积型相位鉴频器实验 【实验目的】 (1)进一步理解鉴频的基本原理及实现方法 (2)掌握乘积型相位鉴频器的工作原理、实现电路与测量方法 (3)进一步掌握频率特性测试的使用方法 【实验设备】 低频信号发生器...鉴频器的类型和电路很多,斜率鉴频器(slope discriminator ),相位鉴频器( phasediscriminator),脉冲计数式鉴频器( pulse count discriminator...②改变输入调频波信号Vfm的幅度Vpp,观察并记录鉴频输出的变化情况。选定一个合适的信号幅度Vpp。 在实验结果,随着输入调频波信号的不断增大,噪声逐渐变小,且输出的幅值也在相应的增大。...③改变调制信号VΩ的幅度Vpp.观察并记录鉴频输出的变化情况。选定一个合适的信号幅度Vpp。 选择最佳的Vpp如下所示: ④对①②③的结果进行总结。...实验也让我进一步理解了乘积型相位鉴频器的工作原理,掌握了频率特性测试的使用方法。 初学高频电子线路,可能存在错误之处,还请各位不吝赐教。

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【Sensors】运动传感器(3)

根据设备的不同,这些基于软件的传感器可以从加速计和磁力计或陀螺获取数据。 运动传感器可用于监视设备移动,倾斜,摇晃,旋转或摆动。...1标量组件是一个可选值。 旋转矢量传感器和重力传感器是用于运动检测和监测的最常用的传感器。旋转矢量传感器特别灵活,可用于各种运动相关任务,检测手势,监视角度变化以及监视相对方位变化。...例如,如果设备制造商提供自己的重力传感器,则AOSP重力传感器将显示为次要重力传感器。所有这三种传感器都依赖于陀螺:如果设备没有陀螺,则这些传感器不会显示出来并且无法使用。...线性加速度传感器始终有一个偏移量,需要删除。最简单的方法是在应用程序建立一个校准步骤。在校准期间,您可以要求用户将设备放置在一张桌子上,然后读取所有三个轴的偏移量。...在实践,陀螺噪声和漂移会引入需要补偿的错误。您通常通过监测其他传感器(重力传感器或加速计)来确定漂移(偏差)和噪音。

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一文带你搞懂 sensor 传感器

1、加速度传感器 加速计(Accelerometer)也叫重力传感器,是可以感知任意方向上的加速度(重力加速度则只是地表垂直方向加速度),加速计通过测量组件在某个轴向的受力情况来得到结果,表现形式为轴向的加速度大小和方向...陀螺的用途也非常多,比如数码照相防抖,以及配合加速度计(有的还有磁传感器或者GPS等)形成的融合传感器来完成更高级的功能(惯性导航)。...6、气压计传感器 气压计主要是由一个真空盒式气压传感器,靠气压导致真空盒形变,上下两块电容板距离改变,电容改变来测量大气压值。...从而获得空气单 位体积内PM2.5的质量数据。PM2.5传感器主要用于嵌入各种细微颗粒物浓度相关的仪器仪表、环境改善设备,空气净化器。...智能传感器硬件框架 根据不同的终端设备和业务场景需求,当前的传感器硬件框架主要可以分为三种,MCU内置型,MCU外置型和MCU独立型。

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谷歌优化Android版Motion Stills,通过陀螺实现实时运动追踪

而经过谷歌对其进行的改进和增强,Motion Stills可以利用Android设备上的陀螺,实现有趣的AR体验。 ?...用户触摸屏幕时,Motion Stills会将虚拟3D对象“粘贴”到相应位置,使其看起来像是真实场景的一部分。...通过假定追踪设备与地平面平行,并根据设备中加速度计传感器提供的,该设备相对地平面的初始定向,可以为摄像头提供6DoF追踪(3个平移DoF,3个旋转DoF),准确地改变和渲染真实场景的虚拟3D对象。...其中,加速度计传感器提供该设备相对地平面初始定向的原理为:当该设备大致稳定时,加速度计传感器会提供由于地球重力而产生的加速度。...然后,通过一个简单的针孔照相机模型,将图像平面对象的平移和缩放,与相机最终的3D平移进行关联。”

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智能制造-逆向工程-三维测量-标定

关键词 三维测量;光栅投影;格雷码;结构光;标定 测量系统原理 三维扫描系统主体是德州仪器研发的DLP4500投影,投影包括USB接口连接PC,电源接口也是连接到计算机,最后一个接口通过触发线连接到相机的相应触发引脚...本系统由一个相机和一个DLP投影组成采用投影光栅法进行三维测量。...DLP投影向被测物体投射一组光栅光,光栅图像强呈正旋分布,用相机拍摄被测物体上形成的变形光栅图像,然后利用拍摄得到的光栅图像,根据相位计算方法利用拍摄到的光栅图像处理得到光栅图像的绝对相位值,然后进行标定...相机标定程序 三维机器视觉参考设计应用程序允许用户快速创建一个3 d扫描;完整的标定、安装和采集。...注意:如果这一步之后相机的光圈大小或焦距是改变了,摄像机标定程序必须再次执行。 单击住相机视图窗口在主机PC和验证标定板在获取焦点。

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潘建伟团队再发Science,可编程超导量子计算原型机「祖冲之号」来了

在这项工作,研究人员提供了一种基于「pass-through holes」的替代技术方案。这适用于一个8 × 8量子位阵列(Fig. 1A),该阵列由16个单元组成,其电路图Fig. 1B所示。...Fig. 3A所示,研究人员在62量子位超导处理器定义了两条交叉路径来演示一个马赫-曾德尔干涉,其中路径的量子位被调谐到5.02 GHz 的相互作用频率,而未涉及的量子位被偏置到4.97 GHz...这些结果表明,无序不仅改变了相邻位点之间的隧穿振幅,而且使QW在传输过程积累了不同的相位,从而产生了干涉条纹。...然而,它们的任何一个或它们的和都不同于在Fig. 4B中所观察到的。 这进一步强化了观察,即目前在马赫-曾德尔干涉的两个行波器一定是相互作用的。...30岁的TA携「三瑞」打通场景级智慧,走入极「智」医疗 一个听不见的人,也想要看懂每一个新闻 | 搜狗发布全球首个手语AI合成主播 三人「围桌」脑科学与AI,算出了创新的「逃逸速度」

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看到“测距”App的效果我震惊了

AR似乎远远看不到大范围实际应用的那一天,但是iPad Pro激光雷达的出现可能改变这一局面。...关于ARKit 3.5 在今天更新的ARKit 3.5,苹果添加了一个新的“场景几何”(Scene Geometry)API,允许开发者使用iPad Pro上激光雷达扫描创建房间的3D地图,识别地板...能够在5米范围内精准测量物体的长宽高,感知到物体每个平面的方向,甚至还能发现物体之间的遮挡关系,让嵌入在视频的数字内容与场景更好地融合在一起。 ? 这让iOS自带的测距App体验有了质的飞跃。...用过测距的用户都知道,比如我们在测量桌子长度的时候,测距的起点和终点很难精准地放置在桌子边缘上。这使得我们的测量准确度大打折扣。 ?...其他厂商都是根据相位差,利用发射光线和反射回的光线之间的相位干涉来判断时间和距离。 ? 而是更具发射光子反射回来的时间差来计算距离,这颗ToF能以纳秒(十亿分之一秒)速度运行,精度更高、能耗更低。

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HarmonyOS学习路之开发篇—设备管理(传感器开发)

根据传感器的用途,可以将传感器分为六大类:运动类传感器、环境类传感器、方向类传感器、光线类传感器、健康类传感器、其他类传感器(霍尔传感器),每一大类传感器包含不同类型的传感器,某种类型的传感器可能是单一的物理传感器...),单位 : m/s2 检测每个单轴方向上的线性加速度 SENSOR_TYPE_GRAVITY 重力传感器 测量三个物理轴(x、y 和 z)上,施加在设备上的重力加速度,单位 : m/s2 测量重力大小...检测设备相对于东北天坐标系的方向 SENSOR_TYPE_GAME_ROTATION_VECTOR 游戏旋转矢量传感器 测量设备游戏旋转矢量,复合传感器:由加速度传感器、陀螺传感器合成 应用于游戏场景...传感器开发 场景介绍 通过方向传感器数据,可以感知用户设备当前的朝向,从而达到为用户指明方位的目的。 通过重力和陀螺传感器数据,能感知设备倾斜和旋转量,提高用户在游戏场景的体验。...getAllSensors(int) 获取属于方向类别特定类型的传感器列表。 getSingleSensor(int) 查询方向类别特定类型的默认sensor(如果存在多个则返回第一个)。

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系列篇|结构光三维重建——相移法基本原理

下面,笔者将详细介绍如何制作相移编码图片,以及如何对获取的相移图片进行解码,最后笔者将粗浅的谈谈相移相比其他方法(格雷码)有什么优势。 常见的三步相移法公式如下所示: ? 其中 ?...三步相移法示例图片 由之前我们知道,编码主要是为了标记投影的图片的实际位置,在相移,我们用相位主值 编码投影图片的像素,对于某一个周期内的投影坐标,我们可以这样把相位主值换成其在周期内的实际坐标:...Pixel即该点在周期内的实际坐标,period即一个相位周期所占的像素列数,实际上,我们不可能仅用一个周期标记一整张相位图片,其实很正常,我们的图片列数常常是几百甚至上千,而灰度值的动态范围只有255..., 所以我们通常会设计一个周期所占像素列数,如上图所示,一个相位周期占图片12列, 一张图片约有10个周期。...一般来说,步长越多越精确和稳定,但是在实际的应用,考虑到三维成像帧率等原因,用三步或四步像移方法的较多。

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