基于nRF51822的汽车无线姿态测量系统设计

设计一种基于nRF51822芯片的汽车无线姿态测量系统;该系统以新型无线射频芯片nRF51822作为处理单元和无线发射模块,结合MPU6050传感器设计而成,两者之间通过I2C接口通信。nRF51822通过无线模块与上位机通信,上位机采用LabVIEW平台对汽车原始数据和姿态角数据进行实时显示、存储,实现一种高性能、低成本、低功耗的无线汽车姿态测量系统。实验测试表明:无线通信姿态测量系统实时性好、精度高,能够满足一般汽车姿态测量要求。     

导线测量检验粗差的有效方法

导线测量是获取不同等级的控制点平面坐标常用的方法之一,在施测导线过程中,经常会出现粗差现象而造成返工。所以在实践工作中采用有效检测导线粗差的方法,使返工重测的目标更明确,既节约了财力,又能提高工作效率。     

基于改进型最小二乘搜索的 GNSS 姿态测量方法

结合全球卫星导航系统(global navigation satellite system,GNSS)用于姿态测量具有基线已知的特点,提出了一种改进型最小二乘搜索算法:将整周模糊度分为基本组和剩余组,在伪距精度和基线长度约束条件下确定出基本模糊度组的搜索空间;然后根据模糊度与基线俯仰角、航向角的关系,并以俯仰、航向角度组合作为联系基本组和剩余组的中间变量,通过搜索基本模糊度组来确定出剩余模糊度组合;最后利用最小二乘解算基线矢量,在二次残差比值检验条件下,完成整周模糊度的固定及姿态解算.实验结果表明,改进算法不仅有效减小了模糊度的搜索空间,而且缩短了模糊度初始化时间,具有较高的测姿精度,适用于GNSS姿态测量.     

踝关节的应用解剖及临床意义的初步研究

目的:对稳定踝关节的主要骨性结构内踝、外踝进行详细解剖学观测,以期为临床相关手术方法的选择、术中安全而准确地置入内固定以保证术后关节的稳定提供解剖学依据,且为国人体质测量提供基础性资料.方法:选取完整成人成套干燥胫、腓骨及距骨标本共60对,男女各30对,左右配对,观测内踝、外踝的形态及有关径线;选取标准踝关节正侧位X线片60例,左右配对,观测内踝、外踝的倾角.结果:(1)同性别内踝、外踝左右两侧参数比较,差异均无统计学意义(P>0.05).(2)男、女内踝、外踝径线比较,差异具有统计学意义(P<0.05).(3)男、女内踝角、外踝角比较,差异无统计学意义(P>0.05).结论:(1)男、女性内踝与外踝在主要径线上存在性别差异,而在倾斜角度无差异.(2)初步提出了内、外踝各项参数的概念和测量方法并获得有关径线的可靠数据,为踝关节骨折内固定材料的选择以及术中准确、安全地置入内固定物,也为内、外踝缺损后的重建提供了解剖学依据.     

基于 MPSO 算法的特定谐波消除技术研究

目的 对于级联H桥逆变器的调制,特定谐波消除技术具有开关损耗小,能够消除特定次谐波,变换效率高等优点,但传统粒子群优化算法(Particle Swarm Optimization, PSO)在求解消谐方程组时收敛性差,容易局部最优,提出一种改进的粒子群优化算法(Modified Particle Swarm Optimization, MPSO)。方法 该算法用非线性惯性权重取代线性变化的惯性权重,并在非线性惯性权重引入混沌映射以产生随机性更好的随机量,新的惯性权重可权衡粒子的全局搜索和局部搜索能力,使粒子具有后期跳出局部最优的能力;另外,该算法优化了速度和位置的更新机制,以增强算法的收敛速度,并保证粒子在后期仍具有一定种群多样性优势。结果 根据级联H桥型逆变器的非线性消谐方程组,在保证输出电压基波的前提下最大化降低目标次谐波,建立适应度函数,将MPSO算法应用于级联H桥型逆变器的SHEPWM,能够在1～1.2的调制度范围内得到优化的开关角,提高收敛精度和求解成功率。通过七电平CHB逆变器仿真平台验证了MPSO算法所求的优化开关角能够有效地消除5次、7次谐波。结论 通过使用非线性惯性权...     

Yolov7-pose识别运动员姿态时关键点异常的消除方法

本研究首先构建了深度聚合网络（deep layer aggregation,DLA）,用于替换Yolov7-pose算法中原有的特征融合网络,增强了特征的表达;其次,将高效聚合网络（efficient layer aggregation Net, ELAN）和尺度感知注意力网络（scale-aware attention Net, SAAN）融合在一起,引入到Yolov7-pose算法中;然后,引入尺度因子到Yolov7-pose算法的损失函数中,并通过实验确定尺度因子最佳值。实验结果表明,经过本法改进的方法识别篮球比赛视频流中的多名运动员姿态时,不再出现关键点异常现象,姿态识别的精度达到95%以上,运行效率达到24 FPS以上,综合性能显著优于原始Yolov7-pose算法等算法。     

大攻角下典型主梁断面颤振临界风速数值模拟

针对大攻角下主梁断面颤振稳定性问题,基于计算流体动力学软件ANSYS FLU-ENT用户自定义函数UDFs和动网格技术,结合Newmark-β法建立了桥梁主梁断面二维流固耦合分析方法,采用该方法在不同攻角下(0°、±3°、±5°、±8°)对薄平板和流线型箱梁断面颤振稳定性进行数值模拟研究,并将数值模拟结果与风洞试验研究结果进行了比较.结果表明:薄平板和流线型箱梁断面的颤振临界风速数值模拟结果与风洞试验结果吻合较好,验证了本文所建立的桥梁主梁断面二维流固耦合分析方法的精度.薄平板断面的颤振临界风速随攻角的增大显著降低;流线型箱梁断面在正攻角范围内颤振临界风速随着攻角的增大而降低,在负攻角范围内颤振临界风速随攻角绝对值的增加先增大后降低;当攻角较大时,薄平板断面和流线型主梁断面均表现出"钝体"特征,气流绕过断面前缘时发生分离,沿断面上下缘产生较大的涡,从而导致主梁断面颤振临界风速降低.     

一种改进Mask R-CNN的运动目标定位方法

针对在复杂场景下传统算法对运动目标分类精度不高且无法直接输出关键点空间坐标这一问题,本文提出了一种基于改进Mask R-CNN的运动目标定位方法。该方法在TensorFlow 框架下采用自制数据集预训练提取多尺度的卷积,将采集到的网络视频流通过RoIAlign算法处理获得像素级的特征并匹配SIFT特征点建立空间坐标系统,在空间约束下结合Kalman filtering补偿运动轨迹,通过投影变换矩阵将像素坐标转换为世界坐标。实验表明该方法提高了模型在干扰背景下的鲁棒性,平均误差在8cm以内,实现了在复杂场景下可以获得实时高精度的定位信息。     

基于非线性预测滤波的卫星姿态确定

为了提高卫星姿态确定系统的精度和可靠性,采用由姿态动力学与运动学方程构成的非线性卫星姿态运动模型,结合陀螺和矢量观测信息来确定卫星姿态。针对转动惯量变化等引起的模型不准确问题,研究基于预测滤波实现姿态估计的关键技术。仿真结果表明,在恰当选取加权阵的前提下,该方法可实时估计模型误差,当用低通滤波去除高频噪声的模型误差进行补偿后,大大削弱了模型不准确对姿态估计精度的影响,其估计效果明显优于传统的扩展卡尔曼滤波,由此验证了预测滤波在卫星姿态确定中的有效性和精确性。     

飞行航迹解耦控制器设计

许多经典的飞行控制系统中,基本飞行控制器纵向和横侧向解耦,可以通过控制飞机的姿态达到跟随参考飞行航迹的目的。对于采用该系统的飞机,当执行航迹跟随任务时,需要设计一种新的解耦控制算法,该算法根据最优参考航迹,将飞机航迹控制指令转化为飞行控制系统所需要的解耦姿态控制指令。给出了由该算法构成的解耦控制器结构,并将其与飞行航迹控制器以及基本姿态控制器结合,共同完成航迹跟随任务。最后通过仿真实验,验证了算法的有效性。