基于卡尔曼滤波的两轮平衡车姿态信息测量

智能电动两轮平衡车的稳定性很大程度上取决于车体姿态信息检测的准确性。为解决低成本传感器测量精度不高的问题,实现对平衡车俯仰角和横滚角的高精度测量,本文采用卡尔曼滤波算法,利用加速度计所解算的姿态角建立观测方程,利用陀螺仪输出的角速度建立状态预测方程,建立卡尔曼滤波器,实现陀螺仪和加速度两传感器数据的融合,最终完成对平衡车姿态角的估计。     

基于角速度的捷联惯导系统姿态算法研究

姿态矩阵的更新算法优劣直接影响了捷联惯性导航系统(strapdown inertialnavigation system,SINS)的精度。本文针对以光纤陀螺为代表的输出为角速度的捷联惯导系统,研究了其姿态解算算法,对欧拉角法、方向余弦法,四元数毕卡解法、四元数龙格库塔解法、基于角速度的优化等效旋转矢量法进行了分析,并对后三种方法在三轴摇摆条件下进行了仿真。本文对光纤捷联惯导系统的姿态算法研究具有重要的意义。     

基于倒立摆的便捷自动控制教学平台的研究与设计

设计一基于倒立摆的便捷自动控制教学平台,内置三维陀螺仪、加速度计等传感器,可实现平台的自主直立控制。平台利用STM32单片机对陀螺仪的角速度和加速度计的加速度进行实时跟踪,采用卡尔曼滤波算法对陀螺仪与加速度计采集回来的姿态信号进行校正,从而得到一个准确的空间姿态;通过采集编码器产生的脉冲来计数,形成速度闭环控制,实现双轮自平衡教学平台在任何干扰情况下,均能保持直立平衡状态。该教学平台的特点在于体积小巧,携带方便,操作简单,运行可靠,调整速度快。该平台是一个可随堂演示的PID控制系统,采用现场实物演示将大大增添课堂趣味性,学生们学习相关理论知识时将会更加积极主动,从而提高理论教学的质量。     

高度计姿态角估计算法误差分析

星载雷达高度计依靠对海面回波的跟踪测量卫星到海面的距离,卫星平台的姿态角会显著影响高度计的回波形状,从而带来指向误差。本文推导了利用高度计回波跟踪反演姿态角的两种算法（两点法和线性回归法）,并对它们进行了误差分析。然后通过蒙特卡洛仿真评估了算法的性能,并对理论分析进行了验证。最后,对算法的实现进行了进一步讨论。     

动平台光电跟踪测量系统在飞行试验中的应用研究

随着我国航空事业的发展,各种特殊环境下的飞行试验越来越重要,海洋环境就是其中的一种,区别于传统的试飞环境,海洋环境下的测量需要更高性能的测试系统。本文介绍了一种高角速度、宽激光作用范围、高稳定性、高测量精度的光电跟踪测量系统,并分析了它的测量误差,证明了它在动平台下能够精确获取飞机运动轨迹等数据的能力,以及其工作稳定性和准确性。     

乒乓球轨迹预判及弧圈球的物理模型研究与仿真

文章主要探究旋转角速度、初速度等各参数对弧圈球轨迹的影响,对飞行中的乒乓球进行受力分析,建立动力学方程,利用软件模拟出乒乓球的运动轨迹。改变旋转角速度、初速度、阻力系数、发射角度四个影响因素,得到在不同条件下乒乓球的运动轨迹,对轨迹进行详细分析,得出在不同条件下提高弧圈球质量的有效手段,为今后日常训练提供有效的理论基础。     

关节运动速度对机体能量代谢影响的特征探讨

以膝关节为例,探讨在等速向心运动中不同的运动角速度对机体能量消耗及机械效率的影响,从而为散打运动员的训练提供科学的方法辅助,为运动疲劳的监测提供了科学的依据.     

一种基于Android的AHRS上位机软件设计

<正>AHRS(Attitude and Heading Reference System)指航姿参考系统,能够为飞机提供准确可靠的横滚、俯仰以及航向等信息,广泛应用于车辆、无人机、云台、船舶、水下航行器、虚拟现实设备等需要三维姿态测量的产品中。AHRS设备通常由加速度传感器、陀螺仪以及磁力传感器等组成,测量出加速度、角速度以及磁场强度信息数据,在通过互补滤波器、卡尔曼滤波器等滤波算法对传感器数据进行处理,最终得到横滚、俯仰以及航向等信息。     

轻小型无人机飞控测姿数据辅助测图精度性问题探讨

若要轻小型无人机飞控测姿数据辅助测图精度水准得以保障,一方面技术人员需从无人机硬件角度分析,是否存在传感器技术老旧或精度不足等问题,根据实际情况进行调整;另一方面,还需做好航空摄影测量坐标体系的架构,明确飞控姿态数据的外方位元素与"空三"外方位元素的转换关系,以便缩减姿态问题造成的测图精度偏差。本文基于飞控测姿数据精度改正的必要性展开分析,在明确姿态转换与测量精度的影响同时,期望为后续地理测图工作提供良好参照。     

竞技体操现场技术姿态特征数据视觉感知系统

竞技体操现场技术姿态特征数据视觉感知系统可以实时准确地捕获和分析体操动作关键技术动作,对分析和指导运动员动作特征,提高训练和裁判评价水平提供数据和技术支撑。传统的竞技体操现场技术姿态特征数据视觉采集系统采用的是基于宽频带大功率数据感知的系统采集技术,对竞技体操这种技术特征要求复杂的运动项目适用性不好。提出一种基于可变增益控制放大的竞技体操现场技术姿态特征数据视觉感知系统设计技术,采用传感器自动采集竞技体操运动员人体的位置、角速度和旋转角度等信息,给出基于可变增益控制放大的竞技体操技术姿态特征提取的模型,实现系统硬件电路设计。系统实验结果表明,提取体操运动员在不同比赛时间节点上的姿态特征数据,具有较好的数据采集性能,能实时实现数据转换和调度,竞技体操现场技术姿态特征数据视觉重构效果较好,能准确和细节展示体操运动的技术性动作,性能稳定。     

基于WAMS的低频振荡在线分析设计

广域测量系统(WAMS)是一种能对电力系统动态过程进行监测的工具,尤其是它能够快速测量发电机的内电势、功角、角速度和母线电压等与发电机机电暂态过程密切相关的量,并能及时地将信息传送到中心站,为实现基于全网的在线安全稳定分析提供了平台,同样也为低频振荡的在线分析提供了一个可行的应用平台。     

一种新数控机床旋转工作台旋转精度检测方法研究

为了检测带有俯仰轴的机床精度,基于激光陀螺对角度和角速度的敏感性及其高精度的特点,提出了一种以激光陀螺为主体的检测方法,阐述了用激光陀螺检测数控机床旋转精度的基本原理及特点。理论分析和实验表明,与一般干涉法测量转角的方法相比,使用激光陀螺的检测方法结构简单,设备安装方便,易于实现转角的实时、精确测量。因此,该方法在俯仰轴的检测领域具有较广阔的实际应用前景。     

基于光电经纬仪的空间目标滚动角测量研究

本文介绍了使用高精度的光测设备交会测量的方法来进行空间远程轴对称目标的姿态参数中的滚动角的测量，给出了滚动角测量的基本原理和精确的数学模型，并对系统的测量精度进行了计算与分析，给出提高测量精度的布站方案。     

天绘一号卫星星敏感器的设计以及特殊要求

星敏感器是姿态敏感器中最精确的测量仪器,测量精度能达到角秒级,因而星敏感器广泛应用于卫星的高精度姿态确定,利用星敏感器的测量值来确定卫星的姿态。在天绘一号卫星中,星敏感器的姿态数据要参与空间交会计算,因此,对星敏感器的精度有特殊要求,本文主要介绍天绘一号卫星对星敏感器的特殊要求。     

战车燃统误差分析

文章从瞄准线稳定误差、激光测距误差、目标角速度测量误差、射击门延迟误差、目标中心判定误差、跳角误差等方面对战车火控系统产生误差的原因进行了较全面的分析,并提出了提高测量精度和射击命中率的措施。     

空空导弹导引头新型视线稳定平台综述

导弹在拦截目标过程中,弹体姿态的变化会影响光轴视线指向,必须采用稳定平台保持光轴惯性空间稳定。论文首先从框架结构对国内外新型视线稳定平台进行划分,阐述了各自的特点;其次对新型稳定平台的视线稳定技术和控制方法作了分析;最后介绍了新型视线稳定平台在国外近距空空导弹上的应用状况,以便我们国家借鉴和学习。     

RTK技术在公路测量中的应用

本文以RTK技术与传统测量手段的不同之处为切入点,对高等级的基准测量成果与同名RTK点的测量成果进行比较;研究了RTK测量结果的影响因素;小面积范围内拟合RTK大地高的精度;分析了RTK高程测量与水准测量的精度差异。总结出RTK测量中的一些经验,对理论研究和实际工作具有一定的指导意义。     

大型飞机全尺寸舵面转动惯量精确测量技术

本文对传统转动惯量测量的几种方法以及最新出现的无阻尼扭摆法精确测量进行了综述和对比,对精确测量方法进行推理分析,并在此基础上开展了大型飞机全尺寸舵面转动惯量精确测量试验研究,通过标准试验样件校核,进而对试验舵面进行空间姿态调整及各姿态坐标轴系的归一求解计算,最终得到舵面绕轴转动惯量,与理论值比较误差较小,整个试验操做及数据处理流程清晰明确,为未来相关转动惯量测量积累了经验知识。     

知识群体脊柱康复保健操的创编研究

通过对知识群体工作时的身体姿态进行观察和测量,依据生物力学和中医养生学的相关理论,创编了一套脊柱康复保健操,以改善上述人群的颈肩腰背痛症状,预防脊柱病变和提高工作效率。     

盲铆螺母安装对飞机金属结构疲劳品质的影响

<正>某型飞机电搭接方案中,采用了盲铆螺母与机体结构进行连接,安装盲铆螺母时需要在孔边开个键槽,将会降低机体结构疲劳品质。本文通过对比试验及理论分析,研究了盲铆螺母安装细节对机体结构疲劳额定值DFR的影响,对盲铆螺母安装结构给出了设计要求及进行疲劳强度工程评估的计算参数。