基于MEMS传感器的运动物体轨迹仿真研究

本文构建了以MPU6050传感器为核心的数字采集系统,实时采集得到三轴陀螺仪和三轴加速度计随直径为25cm转台旋转一周的运动数据,基于四元素的姿态更新算法描绘其运动轨迹;为验证算法的正确性,分析了传感器在转台上的运动过程,通过计算机仿真模拟上述运动,得到传感器输出数据,仍通过上述算法解算运动轨迹.仿真出运动轨迹确实近似是直径为25cm的圆,从而验证了此算法的准确性.此外,通过对比仿真轨迹结果和实际数据解算运动轨迹,发现由于运动时间延长,陀螺漂移和积分累积误差对轨迹测量的精度有着不可忽视的影响;MPU6050传感器精度太低,适用于短时间低速运动或微小旋转角度场合.     

SIFT特征和正交DLT算法在物体识别中的应用

结合SIFT特征和正交DLT算法,给出一种较为精确的物体识别方法.该方法首先采用SIFT特征描述子进行测试图像关键点的提取,然后将测试图像和模型数据库中模型的特征点逐一匹配,设定匹配阈值,若匹配达到该阈值,则认为匹配成功,最后通过正交DLT算法在测试图像中识别该模型的位置.SIFT特征与正交DLT算法的结合有效地提高物体的识别精度.实验结果表明,该方法具有较强的鲁棒性,不仅可以在复杂背景下,较好地识别模型在测试图像中的位置,而且还可以在物体被部分遮挡的情况下,较为准确地对物体进行定位.     

基于椭球假设的加速度计非正交误差角测试

针对现有三轴加速度计非正交误差角测试方法成本高、现场测试能力不足以及对加速度计测试位置精度要求高的问题,提出一种基于椭球假设的现场无依托测试方法.在只考虑三轴加速度计非正交误差角因素下,建立了三轴加速度计误差模型.实验结果表明:采用椭球假设现场测试方法可以不依赖外部辅助设备,通过绘制椭球的圆球程度可以直观观察到非正交误差角对加速度计的影响,同时可以对加速度计非正交误差角进行补偿.     

一种基于六姿态模型的加速度计校准方法研究

MEMS加速度计和陀螺仪是惯性导航系统的重要测量组件.为提高惯性导航系统的测量精度,在使用加速度计前需要对其各项参数进行标定.在构建了一种理想的三轴MEMS加速度传感器输出与重力加速度值、零偏、标度因子之间的模型基础上,根据加速度计在静止状态下重力加速度在各轴分量的模值与重力加速度的关系,提出了一种零偏和标度因子的六姿态校准方法,并建立了标定方程.以MPU6050加速度陀螺仪为例,通过实验验证了该方法的正确性.结果表明:通过该校准方法可以有效地提高加速度传感器的零偏和标度因子技术指标精度.     

尺寸和发射频率对换能器声场影响仿真分析

在实际探伤过程的研究中,超声换能器的尺寸和发射频率,对辐射声场分布及指向性特征直接影响探伤效果,正确选择换能器具有重要意义.为了正确进行探伤并保证效果,对尺寸及发射频率对换能器辐射声场的影响进行分析.对超声波声场进行仿真的难点在于数学模型的建立,以往给出的数学模型有很多缺陷,无法给出整个换能器辐射声场的解析表达式.采用的高斯声束模型克服了以往方法的缺陷,能够以简单的解析表达式描述整个换能器辐射声场,并在Matlab中仿真了不同尺寸和不同发射频率的圆形活塞换能器的辐射声场,可正确地分析尺寸及发射频率,为换能器辐射声场的设计提供依据.     

基于存储式测试技术的虚拟逻辑分析系统设计

针对采用引线式测试法进行武器系统参数测试时存在测试装置数字电路逻辑信息无法实时获取的问题,根据存储式测试方法,利用LabVIEW编程软件、NandFlash技术为软硬件平台,构建用于逻辑信息获取与处理的虚拟逻辑分析系统;实验结果表明,该系统能够同步、高效、低误差地实现对32通道的逻辑信息的获取、分析与处理,进而完成在高温、高冲击、高压恶劣环境中测试装置的监控与故障诊断。     

基于GPS的无线传感器网络时间同步技术

在无线传感器网络测试系统中,为了对测试对象进行准确的测试,时间同步技术至关重要。根据GPS授时原理,提出了利用GPS秒脉冲对同步控制系统进行触发,并无线广播同步触发信号,同时,各传感器节点通过接收同步触发信号,进行时钟同步触发、时钟校准,以及对测试事件触发的同步采集。通过验证,各传感器节点之间的事件同步触发误差为1μs左右,并具有很高的可靠性,可广泛应用于航空、航海等工程测试领域。     

数字TDC技术在相位式激光测距中的应用研究

介绍了相位式激光测距与数字TDC（time-to-digital converter）技术原理,提出将数字TDC技术应用于相位式激光测距的方法。对方法进行了理论分析,并使用MATLAB／Simulink建立了系统的模型,通过仿真验证了理论推导的结论,将数字TDC技术应用于相位式激光测距可在单一、较低的调制频率下,可以达到很高的精度,使用1MHz调制频率,最大量程为150m,理论精度可达到9．75μm。     

坦克冷却风测试系统设计及风压分布特性分析

针对坦克在实际工况诸如车体震动强烈、传感器装配困难、电磁干扰等条件下的测试需求,研究并设计了坦克冷却风实车测试系统,完成了阵列传感器的设计及实际装配,以及恶劣工况下坦克冷却风的实测.重点研究分析了冷却风风压信号的特点,采用频域滤波的方法实现了对风压畸变信号的修正;分析了坦克在几种不同转速情况下的风压分布情况,并获得了冷却风风压分布特性即排气流场特性.结果表明:测试系统稳定,风压测试方法可行,实现了坦克在发动机转速为500~2 000r/min范围内的冷却风测试.