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基于ARM的微型捷联惯导计算机设计

计算机测量与控制 2010年第7期18卷 1606-1608页

作者：苗军民周军于晓洲西北工业大学精确制导与控制研究所陕西西安710072

为了实现低成本小型制导武器的小型化和低成本化,设计了微型捷联惯导计算机系统;充分利用ARM器件和MEMS器件的微型化特点,以ARM嵌入式处理器为核心,MEMS微惯性测量单元为敏感器,构建了捷联惯导系统的硬件平台。根据捷联惯导系统原理,通... 详细信息

为了实现低成本小型制导武器的小型化和低成本化,设计了微型捷联惯导计算机系统;充分利用ARM器件和MEMS器件的微型化特点,以ARM嵌入式处理器为核心,MEMS微惯性测量单元为敏感器,构建了捷联惯导系统的硬件平台。根据捷联惯导系统原理,通过对姿态更新和位置速度更新算法的研究编写了硬件可执行程序;然后,进行了捷联惯导的定位和测姿试验;结果表明以ARM作为微型捷联惯导计算机满足了设计要求,系统稳定可靠。

关键词： ARM SPI 捷联惯导四元数法

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列车转向架运行姿态检测系统的研究

中国测试 2012年第5期38卷 59-61页

作者：张昭英陈建政西南交通大学牵引动力国家重点实验室四川成都610031

安全是列车运行的首要前提,姿态角是评估列车运行稳定性的重要参数。该文介绍基于捷联惯性导航技术,在当地地理导航坐标系中使用四元数法进行姿态更新,并结合方向余弦法及欧拉角法推算出姿态角的方法。在模型车转向架上安装六自由度惯... 详细信息

安全是列车运行的首要前提,姿态角是评估列车运行稳定性的重要参数。该文介绍基于捷联惯性导航技术,在当地地理导航坐标系中使用四元数法进行姿态更新,并结合方向余弦法及欧拉角法推算出姿态角的方法。在模型车转向架上安装六自由度惯性传感器,绕椭圆形轨道运行两圈,测得比力及角速度,导入Matlab编写的程序,解算出姿态角,为评估列车运行状态提供依据。

关键词：姿态角转向架捷联惯性导航技术四元数法姿态更新

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基于海流速度和流向的水雷水中弹道建模与仿真

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舰船科学技术 2013年第8期35卷 57-61页

作者：房燕飞魏勇谢海营中国人民解放军91315部队海军潜艇学院中国人民解放军91663部队

发射水雷时,由于水下环境的复杂性导致水雷的水中弹道要受到多种干扰因素的制约,为分析海流速度和方向对水雷水中运动状态的影响,针对水雷由鱼雷管水平发射出管,在解欧拉方程易出现奇异性而难以求解的问题上引入四元数法,建立基于四元... 详细信息

发射水雷时,由于水下环境的复杂性导致水雷的水中弹道要受到多种干扰因素的制约,为分析海流速度和方向对水雷水中运动状态的影响,针对水雷由鱼雷管水平发射出管,在解欧拉方程易出现奇异性而难以求解的问题上引入四元数法,建立基于四元数法的水雷在静水中的弹道模型;分析海流影响下的水雷水中弹道,建立基于海流的水雷水中的弹道模型。仿真水雷在不同流速、流向下的弹道,分析海流流向与水雷出管速度方向异同时,水雷在水中的运动规律和散布规律。实例表明,仿真结果与有关资料和实际获得的数据相吻合,可为部队执行布雷作战使用提供参考依据。

关键词：水雷水弹道流体动力学四元数法

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多基准点下多视点云拼接对齐方法的研究

机械设计与制造 2014年第4期 54-56页

作者：曹照均李尚平李冰广西科技大学机械工程学院广西柳州545006 钦州学院广西钦州535000

为了探究逆向工程中急需解决的高效高精度坐标转换方法,因此研究了基于多基准点的多视点云对齐技术。通过利用对基准点的滤波以及四元数作为旋转因子的特性,提出了一种新的滤波方法并改进了多视点云拼接方法,实现了多视点云的快速精确... 详细信息

为了探究逆向工程中急需解决的高效高精度坐标转换方法,因此研究了基于多基准点的多视点云对齐技术。通过利用对基准点的滤波以及四元数作为旋转因子的特性,提出了一种新的滤波方法并改进了多视点云拼接方法,实现了多视点云的快速精确拼接。利用该方法对模型车外壳进行反求,分别采用三基准点法和多基准点法对模型车多视点云进行对齐,并得到不同方法下的转换精度,验证了该新方法的高精度性和优越性,同时也证明了三基准点法的不稳定性。

关键词：逆向工程多视点云对齐四元数法滤波

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高动态载体的捷联航姿算法仿真研究

现代防御技术 2008年第6期36卷 86-90,110页

作者：肖明杰陈栋赵益解放军炮兵学院弹药工程教研室安徽合肥230031

在总结旋转四元数方法和旋转矢量三子样优化算法的基础上,以高动态载体为对象,将2种航姿算法在Matlab环境下进行了仿真对比。仿真结果表明,在典型圆锥运动下,旋转四元数方法没有补偿不可交换误差,解算精度较低。旋转矢量优化算法在高动... 详细信息

在总结旋转四元数方法和旋转矢量三子样优化算法的基础上,以高动态载体为对象,将2种航姿算法在Matlab环境下进行了仿真对比。仿真结果表明,在典型圆锥运动下,旋转四元数方法没有补偿不可交换误差,解算精度较低。旋转矢量优化算法在高动态载体的航姿解算中的姿态描述是有效和适用的。

关键词：旋转矢量四元数法捷联惯导系统姿态解算仿真

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三坐标测量数据的多视配准研究

制造技术与机床 2008年第6期 39-41页

作者：刘晶华东理工大学机械与动力工程学院上海200237

在反求过程中,常常需要将不同视角下的数据统一在一个整体坐标系下。针对三坐标测量数据的多视配准问题,首先对三坐标测量数据进行半径补偿,然后选用CAD模型所在坐标系作为整体坐标系,以测量点云与CAD模型间的误差构造目标函数,通过四... 详细信息

在反求过程中,常常需要将不同视角下的数据统一在一个整体坐标系下。针对三坐标测量数据的多视配准问题,首先对三坐标测量数据进行半径补偿,然后选用CAD模型所在坐标系作为整体坐标系,以测量点云与CAD模型间的误差构造目标函数,通过四元数法求取空间变换。以叶片为实例,实验表明该方法能较好地解决多视配准问题。

关键词：多视配准四元数法测头半径补偿

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飞行器用仿真器的结构

飞航导弹 1989年第9期 58-60页

作者：高惠英

一、前言在飞行器研制领城,实物仿真(HWIL)技术起着重要的作用。从飞行器初步设计阶段到最终性能评价试验阶段,HWIL仿真项目主要有:1〉系统设计;2〉飞行前/飞行后分析;3〉系统性能评价等。这种仿真的特点是:由于硬件直接接入仿真回路内... 详细信息

一、前言在飞行器研制领城,实物仿真(HWIL)技术起着重要的作用。从飞行器初步设计阶段到最终性能评价试验阶段,HWIL仿真项目主要有:1〉系统设计;2〉飞行前/飞行后分析;3〉系统性能评价等。这种仿真的特点是:由于硬件直接接入仿真回路内,因而可以进行实时仿真。仿真用计算机一般采用以往的混合计算机,它具有容易与硬件结合、运算速度快等特点。这次我们成功地用全自动模拟程序方式混合计算机作仿真用计算机,组成HWIL仿真器。采用这种混合计算机的优点是:1〉模拟程序很容易掌握;2〉模拟程序的可靠性高;

关键词：仿真器方向余弦法模拟程序仿真程序模拟- 数字计算机混合计算机四元数法飞行器

基于OpenGL的折纸机构运动仿真平台开发

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基于OpenGL的折纸机构运动仿真平台开发

作者：滑忠鑫哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

折纸机构作为机构学的一类新兴重要分支,已引起了人们广泛的研究兴趣,新的折纸构型也随之不断涌现。但在对折纸机构的研究中,由于其构型复杂,折叠不易,建立折纸机构模型这一过程始终是研究中的一个难点。目前大都通过搭建实物或使用三... 详细信息

折纸机构作为机构学的一类新兴重要分支,已引起了人们广泛的研究兴趣,新的折纸构型也随之不断涌现。但在对折纸机构的研究中,由于其构型复杂,折叠不易,建立折纸机构模型这一过程始终是研究中的一个难点。目前大都通过搭建实物或使用三维建模软件来进行建模,这种建模方式耗费时间长,修改难度大。所以,针对该问题,本文以折纸机构为研究对象,通过研究折纸机构的运动过程,使用OpenGL(Open Graphics Library)三维建模技术,建立折纸机构的运动仿真平台。研究工作如下:对折纸机构的运动仿真平台开发流程进行总体规划。通过对折纸机构的运动过程进行分析,提出仿真平台应能实现的功能,并基于此选择平台开发的具体环境。对整个系统进行模块化设计,并按照逻辑关系规划了三个功能模块:数据读取与预处理模块、参数计算模块以及三维模型仿真模块,根据各模块的功能内容设计了平台开发的具体流程。首先,对折纸机构初始构态下的参数进行读取和数据预处理。通过研究折纸机构运动过程中的构态,并根据CAD生成的DXF文件的数据格式,设计出折纸机构在CAD中的绘制方法,并基于此设计了DXF文件数据的接口程序。对读取出的直线信息进行数据预处理,为后续的参数计算提供基础。其次,对折纸机构运动过程中的折痕转角和顶点坐标进行求解。研究了基于四元数法的折纸机构折痕之间的变换方法,通过每个顶点上折痕之间形成的闭环变换,建立以折痕转角为未知数的非线性方程组。使用牛顿迭代法对方程组进行求解,并根据折纸机构的一些特性对牛顿法进行相应的优化。再根据折纸机构的特点,研究顶点坐标的求解算法,求解每个折痕转角下,各个顶点的三维空间坐标。最后,进行折纸机构运动仿真平台的搭建。由于OpenGL中模型的绘制是基于面的,所以研究了折纸机构中面片的顶点组成识别算法。基于OpenGL三维建模技术,建立了折纸机构的运动仿真模型,并研究了模型的绘制、投影、变换及渲染等技术。使用Qt进行了交互式界面的搭建,使用户可以通过点击控件实现对模型的运动控制。最后使用了多种构型进行仿真,验证了平台的可行性。

关键词：折纸机构四元数法参数求解运动仿真 OpenGL

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车载光电跟瞄系统控制技术的研究

车载光电跟瞄系统控制技术的研究

作者：亓继西安电子科技大学

学位级别：硕士

光电捕获、跟踪与瞄准（Acquisiton,Tracking and Pointing,ATP）系统日益受到武器控制、天文观测、航空航天、激光通信等领域的重视。虽然不同的领域对光电跟瞄系统要求的侧重点各不相同,但总体趋势都是向着高精度、高速度、强适应性... 详细信息

光电捕获、跟踪与瞄准（Acquisiton,Tracking and Pointing,ATP）系统日益受到武器控制、天文观测、航空航天、激光通信等领域的重视。虽然不同的领域对光电跟瞄系统要求的侧重点各不相同,但总体趋势都是向着高精度、高速度、强适应性方向发展。本文首先介绍了车载光电跟瞄系统的结构原理、控制模块、装置专用软件Composer及其使用方法。其次,运用四元数法对三轴架构的跟瞄系统进行了详细的运动分析,并在此基础上,基于Lagrange-Maxwell方程,建立了系统的机电动力学模型,该模型对于多刚体运动系统具有普遍的适用性。最后,分析了系统跟瞄的特性,并根据实际参数,运用Matlab对其运动过程进行了基于PID控制器的数值仿真及分析。

关键词：光电跟瞄系统四元数法 PID控制器