海洋物理场感知与导航定位技术课题组(团队负责人 黄 玉 副教授)

发布时间:2020-09-29浏览次数:14

团队负责人:黄玉 副教授

黄玉,男, 19764月生,博士,副教授,硕士研究生导师,20038月毕业于华中科技大学引力中心获硕士学位,20116月毕业于哈尔滨工程大学海洋运载器导航技术研究所获博士学位,201611月至201711月在加拿大魁北克大学高等技术学院电子工程系作访问学者。主要从事磁探测与导航定位、电容/光学传感与微隔振等方面的研究工作。

一、磁探测与导航定位科研方向

依托科研项目:国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目、国防创新特区H863计划、中国博士后科学基金、黑龙江省自然科学基金、国防科工局稳定支持课题项目等。

科研方向简介:三轴磁强计及其阵列的标定、磁梯度张量导航定位、磁梯度张量场自主定姿、地磁梯度场延拓、磁探测系统研制、磁特征测试与提取等理论与技术的研究,涉及电磁场理论、智能优化算法、嵌入式系统设计、传感电路设计、现代信号处理以及软件开发等科研内容。

二、电容/光学传感与微隔振

依托科研项目:国家自然科学基金面上项目、国家自然科学基金青年项目、中国博士后科学基金等。

科研方向简介:摆系动力学分析与优化、高灵敏度电容/光学传感、微位移驱动,反馈控制算法的理论与技术研究,涉及力学与机械设计、电磁场理论、嵌入式系统设计、传感电路设计以及软件开发等科研内容。

科研成果:

共发表学术论文60余篇,其中第一作者或通信作者发表SCI收录的期刊论文7篇。以第一发明人申请国家发明专利18项,其中授权9项。获省部级科技奖励3项。

学生要求:志存高远、勤奋好学、数理和/或电子方面的基础较好。



1 期刊论文

[1]2003 吴书朝,黄玉, 范淑华, 罗俊. Measurement of the Floor Tilt in Experimental Determination of the Gravitational Constant[J].中国物理快报, 2003(8): 1210-1213

[2]2006黄玉, 武立华. 二维垂直摆倾斜仪对地倾斜的响应[J].哈尔滨工程大学学报, 2006(03):469-473.

[3]2007黄玉, 温强. 扭杆弹簧倾斜仪温度调制实验研究[J].传感器与微系统, 2007(11):51-5356

[4]2007黄玉, 武立华. 二维垂直摆倾斜仪对地倾斜的测量[J].仪器仪表学报, 200728(08):1514-1517.

[5]2008黄玉, 武立华. 高精度倾斜仪研究进展[J]. 传感器世界, 2008, (05):10-15.

[6]2008黄玉. 基于ANSYS的小型化扭杆弹簧倾斜仪的应力及模态分析[J].电子测量与仪器学报,2008,22(S2):309-314.

[7]2008黄玉. 扭杆弹簧倾斜仪相关性能的实验研究[J].电子器件, 2008(03):984-987.

[8]2008三轴测量装置正交及增益误差修正算法研究,温强, 宋丽梅, 黄玉, 赵希人.三轴测量装置正交及增益误差修正算法研究[J].系统仿真学报,2008,20(23):6542-65446548.

[9]2008黄玉.微位移电容传感电路的噪声分析与实验研究[J].传感技术学报, 2008(10):1713-1716.

[10]2008, 黄玉.扭杆弹簧倾斜仪电容传感电路的温度调制实验研究[J].传感技术学报,2008(06):1075-1078.

[11]2009黄玉,卢亮.扭摆加速度计负反馈电容驱动控制系统设计[J].工业仪表与自动化装置,2009(01):45-48,52.

[12]2009黄玉,郝燕玲.水下磁异常定位中两种矢量磁力仪配置方式的比较[J].中国惯性技术学报,2009,17(06):677-682.

[13]2009武立华,吕月兰,黄玉. 应用焦区受激布里渊散射特性探测水下物体[J].哈尔滨工程大学学报,2009,30(04):472-474.

[14]2010黄玉,郝燕玲.磁场梯度张量定位中的矢量磁力计最简配置[J].华中科技大学学报(自然科学版),2010,38(12):52-56.

[15]2010黄玉,郝燕玲.磁力计3

共点对水下磁定位精度的影响[J].华中科技大学学报(自然科学版),2010,38(04):74-78.

[16]2010黄玉,郝燕玲.偶极子磁场测量误差对水下载体定位精度影响[J].华中科技大学学报(自然科学版),2010,38(09):76-81.

[17]2010黄玉,李季.小型扭杆弹簧倾斜仪机械振子的力学性能分析与改进设计[J].机械设计,2010,27(03):50-53,67.

[18]2010黄玉,孙枫,郝燕玲.载体姿态变化对水下磁场定位精度的影响及监测方法[J].系统工程与电子技术,2010,32(09):1982-1986.

[19]2011黄玉, 郝燕玲.基于FLANN的磁通门总场梯度计误差校正[J].华中科技大学学报(自然科学版),2011,39(05):83-87.

[20]2011黄玉, 郝燕玲.基于地磁异常定位的水下载体地速测量新方法[J].系统工程与电子技术,2011,33(10):2306-2310,2337.

[21]2011黄玉, 郝燕玲.水下地磁异常反演中位置磁矩联合迭代算法[J].华中科技大学学报(自然科学版),2011,39(07):95-98.

[22]2011黄玉,郝燕玲.引入载体潜深信息的水下磁场定位方法[J].华中科技大学学报(自然科学版),2011,39(10):36-40.

[23] 2012 黄玉,郝燕玲.基于FLANN和最小二乘的磁梯度计误差校正[J].仪器仪表学报,2012,33(04):911-917.

[24]2012黄玉,郝燕玲.基于磁矩信息的水下地磁连续定位算法[J].上海交通大学学报,2012,46(03):390-393.

[25]2012袁赣南,贾瑞才,黄玉,王慧.基于能量函数最优的海表面风向反演算法[J].上海交通大学学报,2012,46(11):1794-1799,1805.

[26]2012 Synchronous correction of two three-axis magnetometers using FLANN, Sensors and Actuators, A: Physical, v 179, p 312-318, June 2012;  ISSN: 09244247;  DOI:10.1016/j.sna.2012.03.005   引用:4

[27]2013 武立华,黄玉,赵恩铭,刘志海.基于电容传感的杨氏模量仪及其实验[J].物理实验,2013,33(06):6-8,13.

[28]2013武立华,黄玉,赵恩明,刘志海.强噪声下三轴磁力计正交及增益误差校正及其测量实验[J].物理实验,2013,33(10):30-35.

[29]2014 武立华,黄玉,王姣,赵恩铭,刘志海. 基于CPLDFSK调制解调电路及其测试[J].物理实验,2014,34(04):19-22, 25.

[30]2014武立华,黄玉,王姣,赵恩铭,刘志海.基于CPLD的正弦波/方波互换电路及实验[J].物理实验,2014,34(03):31-35.

[31]2014黄玉,武立华,孙枫.基于Huber M估计的鲁棒Cubature卡尔曼滤波算法[J].控制与决策,2014,29(03):572-576.

 [32]Huang Yu, Wu Li-hua. Nolinear TE-polarized surface plasmons at the interface between grapheme and metamaterialsAdvanced Materials Research2014,第933卷,47-51

[33]2014 Huang, Yu(#)(*); Wu, Li-Hua; Sun, Feng. Underwater Continuous Localization Based on Magnetic Dipole Target Using Magnetic Gradient Tensor and Draft Depth, IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, v11, n1, p178-180, 2014  doi:10.1109/LGRS.2013.2251452

[34]2015 Huang, Y., Wu, L., & Li, D. (2015). Theoretical Research on Full Attitude Determination Using Geomagnetic Gradient Tensor. Journal of Navigation, 68(5), 951-961. doi:10.1017/S0373463315000259

[35]2016卢志忠,周颖,黄玉.空间域相关法抗X波段航海雷达同频干扰[J].系统工程与电子技术,2017,39(04):758-767.

[36]2016卢志忠,杨建坡,黄玉.运动平台下X波段雷达海面风向反演算法[J].系统工程与电子技术,2016,38(04):799-803.

[37]2016 Lihua Wu, Yu Huang, Ruiyun Qi, Zhenchuan Lv,Bo Sun. Theoretical study on response of two-dimensional compound pendulum to ground vibration, Measurement, v 79, p 77-82, February 1, 2016,  doi:10.1016/j.measurement.2015.10.024

[38]2016 Yu Huang and Li Hua Wu. Two-Step Complete Calibration of Magnetic Vector Gradiometer Based on Functional Link Artificial Neural Network and Least Squares. IEEE Sensors Journal, v16, n11, p4230-4237, June 1, 2016;  ISSN: 1530437X doi:10.1109/JSEN.2016.2540659

[39]2016 Yanbo Wei, Zhizhong Lu, and Yu Huang. Wave parameters inversion from X-band marine radar image sequence based on the novel dispersion relation band-pass filter on the moving platform. Journal of Computational and Theoretical Nanoscience, v 13, n 8, p 5470-5477, August 2016

[40] 2017 Yanbo Wei, Zhizhong Lu, Gannan Yuan, Zhao Fang and Yu Huang. Sparsity Adaptive Matching Pursuit Detection Algorithm Based on Compressed Sensing for Radar Signals, Sensors (Switzerland), v 17, n 5, p1120,May 13, 2017

[41]2017 卢志忠,杨江洪,黄玉,卫延波,杨子翰.航海雷达图像阴影提取波高算法的改进研究[J].仪器仪表学报,2017,38(01):212-218.

[42]Yue-Lan Lu (吕月兰)1, Fei-Ru Wang (王斐儒)1,2, Chi Zhang (张弛)1, Ji-Wen Yin (尹辑文)2, Yu Huang (黄玉)1, Wei-Min Sun (孙伟民)1 and Yong-Jun Liu (刘永军). Magneto and Electro-Optic Intensity Modulator Based on Liquid Crystal and Magnetic Fluid Filled Photonic Crystal Fiber. Chinese Physics Letters, 2018, 35(10):104203

[43]2018 武立华,刘志海,孟霆,黄玉.基于Hartley变换的地磁场延拓技术.物理实验,2018,38(07):23-25.

[44]2018 Lihua Wu, Yu Huang. Theoretical Investigation on Cross-Coupling Effect of Two-Dimensional Compound Pendulum Tiltmeter. Journal of Astronomical Instrumentation, 2018, Vol. 07, No. 02&03, 1850007

[45]2019 J. Gao, J. Wang, L. Zhang, Q. Yu, Y. Huang and Y. Shen. Magnetic Signature Analysis for Smart Security System Based on TMR Magnetic Sensor Array. IEEE Sensors Journal, 2019, 19(8): 3149-3155 2019-4-15

[46]2020 Yu Huang, Zhenchuan Lv, Lihua Wu. One-step compensation downward continuation method free of iteration in wave number domain. Acta Geodaetica et Geophysica, 2020, 55(2):163-181

[47]2020 HUANG Yu, WU Lihua, and YU Qiang. Underwater square-root cubature attitude estimator by use of quaternion-vector switching and geomagnetic field tensor, Journal of Systems Engineering and Electronics, 2020, 31(4):804-814

[48]2020 Junqi Gao ; Jiazeng Wang ; Ying Shen ; Zekun Jiang ; Yu Huang ; Qiang Yu  Equivalent Magnetic Noise Analysis for a Tunneling Magnetoresistive Magnetometer. IEEE Electron Device Letters, 2020,41(9): 1400-1403

2 会议论文

[1]2009 Effect upon vehicle position precision of errors in measuring magnetic field device, ICEMI 2009 - Proceedings of 9th International Conference on Electronic Measurement and Instruments, p4696-4701,2009

[2]2009 Mechanical performance analysis on miniature tiltmeter and design of a new oscillator suspended with thin reed spring,2009 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, ICMA 2009, p1374-1378,2009

[3]2010 Method of separating dipole magnetic anomaly from geomagnetic field and application in underwater vehicle localization, 2010 IEEE International Conference on Information and Automation, ICIA 2010, p 1357-1362, 2010

[4]2010 Vehicle Attitude Detection in Underwater Magnetic Anomaly Localization Experiment, ISSCAA2010 - 3rd International Symposium on Systems and Control in Aeronautics and Astronautics, p 788-792, 2010

[5] 2010 Applying stimulated Brillouin scattering properties in the focusing regime to the detection of submerged objects, 2010 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, ICMA 2010, p 1426-1430, 2010, 

[6]2010 Simplest magnetometer configuration scheme to measure magnetic field gradient tensor, 2010 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, ICMA 2010, p 1426-1430, 2010

[7]2010 Vehicle attitude detection in underwater magnetic anomaly localization experiment, ISSCAA2010 - 3rd International Symposium on Systems and Control in Aeronautics and Astronautics, p 788-792, 2010

[8]2010 Huang Yu, Li Chao, Sun Feng. Research on correction of tri-axial magnetometer and application in underwater magnetic field localization, 2010 IEEE International Conference on Information and Automation, ICIA 2010, p 1919-1923

[9]2012 Underwater localization iterative algorithm based on geomagnetic anomaly inversion, Proceedings of the 2012 International Conference on Industrial Control and Electronics Engineering, ICICEE 2012, p 687-690, 2012

[10]2013 Calibration and correction of the device measuring magnetic gradient tensor. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, v 8762, 2013, PIAGENG 2013: Intelligent Information, Control, and Communication Technology for Agricultural Engineering

[11]2013 Analysis of intrinsic optical bistability in Tm: YSGG laser crystal pumped under avalanche excitation at around 1um, Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, v 8761, 2013, PIAGENG 2013: Image Processing and Photonics for Agricultural Engineering

[12]2014 Huang Y., Wu LH. (2014) Property of Butterworth Type Low-Pass Filter Used in Lock-in Amplifier for Precise Capacitance Transducer. In: Xing S., Chen S., Wei Z., Xia J. (eds) Unifying Electrical Engineering and Electronics Engineering. Lecture Notes in Electrical Engineering, vol 238. Springer, New York, NY

[13]2014 Scalar magnetometer configuration scheme for underwater magnetic anomaly localization. Lecture Notes in Electrical Engineering, v 238 LNEE, p 1923-1929, 2014, Unifying Electrical Engineering and Electronics Engineering - Proceedings of the 2012 International Conference on Electrical and Electronics Engineering

[14]2014 Nonlinear TE-polarized surface plasmons at the interface between graphene and metamaterials, Advanced Materials Research, v 933, p 47-51, 2014, Manufacture Engineering, Quality and Production System III

[15]2016 A new low-frequency active vibration isolation system, Proceedings - 5th International Conference on Instrumentation and Measurement, Computer, Communication, and Control, IMCCC 2015, p 322-325, February 11, 2016, Proceedings - 5th International Conference on Instrumentation and Measurement, Computer, Communication, and Control, IMCCC 2015

[16]2017 Research on retrieving wave height from radar shadow images based on wind angle feature,2017 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, ICMA 2017, p 1092-1097, August 23, 2017

[17]2017 Research on rainfall identification and rainfall intensity retrieval from X-band navigation radar image,2017 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, ICMA 2017, p 1018-1023, August 23, 2017

[18]2017 A design of target detector based on fractal difference value, 2017 IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, ICMA 2017, p 1087-1091, August 23, 2017

3.1 授权专利

[1]2013黄玉,武立华,孙铎. 一种基于地磁梯度张量测量的水下载体全姿态确定方法. 发明专利号:ZL201310692189.0,中国,授权公告日:2015122

[2]2014黄玉,武立华. 一种基于地磁模量梯度和粒子滤波的惯导误差校正方法.  中国,发明专利号:ZL201410416153.4,授权公告日:2018424日。

[3]2015 黄玉,武立华,李德全. 一种基于地磁梯度张量的四元数卡尔曼滤波姿态估计方法. 发明专利号:ZL201510016501.3,中国,授权公告日:2018724

[4]2016 黄玉,武立华,姜海丽,吕振川,齐瑞云. 一种不依赖于地磁场场量的三轴磁强计全误差参数辨识与校正方法. 发明专利号:ZL201610416424.5,中国,授权公告日:2019226

[5]2017 黄玉, 武立华. 基于函数链接型神经网络和场模平方差的捷联三轴磁强计误差一步校正方法. 发明专利号:ZL201710449891.2,中国,授权公告日:2019716.

[6]2017黄玉,齐瑞云,吕振川,武立华. 一种基于地磁矢量及粒子滤波的载体干扰磁场在线补偿方法. 发明专利号:ZL201710050098.5,中国,授权公告日:2019716.

[7]2017 黄玉,武立华. 一种面向大姿态机动的四元数全角域转换欧拉角的获取方法. 发明专利号:ZL201710324798.9,中国,授权公告日:2019111.

[8]2017黄玉,武立华,吕振川,齐瑞云. 平面地磁异常场一步向上延拓平面模量梯度场的递归余弦变换法. 发明专利号:ZL201710343393.X,中国,授权公告日:2020925

3.2 申请专利

[1]2014黄玉,武立华. 一种捷联于水下潜器的三轴磁场传感器误差补偿方法. 申请号:201410418245.6,中国,申请日:2014822

[2]2014黄玉,武立华. 一种长周期垂直隔振的海洋重力敏感器. 申请号:201410277399.8,中国,申请日:2014620.

[3]2017 黄玉,齐瑞云,吕振川,武立华. 一种三轴磁力计自身误差在线校正方法. 申请号:201710796152.0中国,申请日:201796

[4]2017 黄玉,武立华,吕振川,齐瑞云. 一种平面地磁异常场向下延拓递归余弦变换法. 申请号:201710795560.4,中国,申请日:201796.

[5]2018 黄玉,武立华,于强,马丁一. 乘性误差四元数地磁张量场辅助陀螺的姿态估计方法及装置. 申请号:201810574982.3,国家发明专利,中国,申请日:201865.

[6]2018 黄玉, 武立华,万博文,高俊奇,沈莹,于强. 磁体的二阶欧拉反演法及一种标量磁强计阵列,申请号:201811315647.8,国家发明专利,中国,申请日:2018116

[7]2019 黄玉,武立华,万博文,沈莹,于强,高俊奇. 一种测距线性定位算法,申请号:201910660147.6国家发明专利,中国,申请日:2019-07-22

[8] 2019黄玉,武立华,万博文,沈莹,于强,高俊奇.一种亥姆霍兹线圈磁场最优编排标定法,国家发明专利,中国,申请号:201910660398.4,申请日:2019-07-22

[9]2020 黄玉,武立华,刘苏涛,张涛,王洋,张剑,秦洋. 一种基于日字型三轴磁强计对称配置平面阵列的磁梯度张量定位方法,国家发明专利,中国,申请号:202010840386.2,申请日:2020-8-19

[10]2020 黄玉,武立华,刘苏涛,张涛,王洋,张剑,秦洋. 一种基于磁梯度张量缩并量之比的测距定位方法,国家发明专利,中国,申请号:202010837023.3,申请日:2020-8-19

[11]2020 HUANG Yu, WU Lihua, WAN Bowen, SHEN Ying, YU Qiang, Gao Junqi. Calibration method for optimal magnetic field arrangement of 3D Helmholtz coil. Republic of South Africa, Official Application No.2020/04491, Lodging Date: 2020/07/21

3.3 非第一发明人:

[1]2014武立华,黄玉,孙铎. 一种基于电容传感的二维复合摆地倾斜低频隔振装置,申请号:201410216115.4,中国,申请日:2014521

[2]2006温强,温文,治国宁,宋丽梅,黄玉. 激光水质测量方法及测量仪,20065月,中国,发明授权号:ZL200610010051.8, 2006-10-11.

[3]2008 温强,黄玉,李玩幽,王锋,孙秋华,赵言诚,张天元,刘学广,王桂强,桑楠. 高速面阵CCD轴系扭振解耦测量方法[P]. 黑龙江:CN101281056, 2008-10-08.

[4]2008温强,李玩幽,王锋,黄玉,刘学广,张天元,谌东. 高速面阵CCD扭振测量方法,200912月,中国,授权号:ZL200810063824.8, 2008-07-09.

[5]2008温强,刘学广,黄玉,王锋,李玩幽,张天元,王贵强,谌东. 高速面阵摄像机轴系横振测量装置及横振测量方法,20102月,中国,发明专利号:ZL200810064108.1

[6]2009 温强,孟霆,黄玉,王伟强,邵永丰,杨依珍,谭爽. 收发一体式线阵CCD光学液位测量方法及测量装置,20111月,中国,授权号:ZL 200910071575.12009-08-12.

[7]2014武立华,黄玉,孙铎. 一种基于电容传感的二维复合摆地倾斜低频隔振装置. 申请号:201420261864.4,中国,申请日:2014521

[8]2014武立华,黄玉. 一种潜深辅助地磁异常反演测速/水下连续定位方法. 申请号:201410074950.9,中国,申请日:201433.

[9]2014卢志忠,王慧,黄玉,吕杰,邱海洋,戴运桃. 一种基于相对辐射校正的导航雷达图像反演海面风向方法. 20149月,中国,申请号:CN201410448618.4, 2014-11-19.

[10] 2017卢志忠,王慧,黄玉,张长青,吕杰,张坤,杨江红,王璐. 一种基于自适应缩减算子的导航雷达图像反演海面风向方法. 发明专利号:ZL201410557744.3,中国,授权公告日:201731.

[11]2017卢志忠,周颖黄玉王慧卫延波向拓.基于空间相关性的航海雷达同频干扰抑制方法. 发明专利号:ZL201510677010.3,中国,授权公告日:2017620.

[12]2019卢志忠,文保天,吴鑫,李磊,胡佳幸,黄玉,骈根. 一种基于拟合相关系数的雷达目标快速检测方法,国家发明专利,中国,申请号:CN201910483636.9,申请日:2019-6-5

[13]2019 卢志忠,文保天,吴鑫,李磊,胡佳幸,黄玉,骈根. 一种基于支持向量机的航海雷达目标快速检测方法,国家发明专利,中国,申请号:CN201910500476.4,申请日:2019-6-11

[14]2019 殷庭巍,吴鑫,卢志忠,文保天,陈世同,黄玉. 一种基于纵横倾角测量野值修正的波浪浮标主波向计算方法,国家发明专利,中国,申请号:CN201910194200.8,申请日:2019-3-14

[15]2019 卢志忠,吴鑫,文保天,殷庭巍,陈世同,黄玉,周子涛. 一种基于大浪筛选策略的波浪浮标主波向计算方法,国家发明专利,中国,申请号:CN201910194860.6,申请日:2019-3-14

[16]2019 卢志忠,吴鑫,文保天,殷庭巍,陈世同,黄玉,周子涛. 一种基于波高加权和矢量平均的波浪浮标主波向计算方法,国家发明专利,中国,申请号:CN201910194859.3,申请日:2019-3-14

4 科技奖励

[1] 高伟,黄玉,奔粤阳,周广涛,刘利强. 水下重力磁力导航理论与技术研究. 黑龙江省科技厅,黑龙江省科技厅,省自然科学奖,三等奖,2014

[2] 高伟,黄玉,奔粤阳,周广涛,刘利强. 水下重力磁力导航理论与技术研究. 黑龙江省科技厅,黑龙江省教育厅,高校科学技术奖,二等奖,2014

[3] 李昆,康崇,张洪泉,董新平,秦宪礼,黄玉,王辉,陈淑妍,刘洋. 基于三端式磁通门罗盘传感器,黑龙江省科技厅,省科技进步奖,二等奖,2012

5教改论文

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