基于改进小波降噪的MEMS间接粗对准方法研究

当前MEMS惯性传感器陀螺仪精度较低导致输出信噪比较小,使得MEMS捷联惯导系统初始对准时误差较大,初始偏移明显,影响后续的解算精度,定位信息不准确.为此提出了一种利用改进阈值函数的小波对原始数据降噪处理后再采用磁强计辅助的MEMS间接粗对准的方法,通过引入调节系数使阈值函数同时具备软阈值和硬阈值两种特性,使得改进后的小波函数在远离阈值处有明显的边缘特性,而在靠近阈值的地方具有较好的连续性,避免信号重构时产生突变,有效减少了使用单一软阈值或硬阈值的局限性.为了避免陀螺仪精度对初始对准结果的影响而采用磁强计辅助对准,利用小波阈值降噪来对加速度计与磁强计的原始数据进行降噪处理后再进行姿态解算,提高了初始对准精度.     

面向AR沙盘异地协同标绘的动作重构技术

为真实再现增强现实环境下全息沙盘异地协同标绘的交互过程,提出了一种基于视频的异地协同标绘动作重构技术.使用单目RGB相机采集作业人员的实时视频信息,基于YOLO实现多人检测,并确定作业人员在三维空间中的相对位置关系;基于改进的ResNet网络对检测到的每个作业人员进行关节点的三维位置预测;然后将估算出的本地作业人员的关节位置实时传送到异地,经过逆向运动学及低通滤波器的优化驱动虚拟化身的运动.实验结果表明,能够准确地再现异地作业人员的标绘动作,满足实际应用需求.      

深埋排水盾构隧道接头铸铁件力学性能试验

为研究适用于深埋排水盾构隧道的高刚性管片接头铸铁件,对2种型式的高刚性盾构管片接头开展了正弯矩试验,分析了不同型式铸铁件的力学性能及高刚性接头的破坏模式.研究表明,高刚性接头在正弯矩承载时的破坏模式与大偏压受力截面类似,首先螺栓或铸铁件屈服,随后受压区混凝土压碎、接头破坏.若接头铸铁件刚度充足,接头破坏时铸铁件无变形、螺栓屈服,接头承载力较高,且铸铁件锚筋全部受拉,锚筋的锚固作用得以充分发挥;若接头铸铁件刚度不足,接头破坏时铸铁件变形5mm、螺栓未屈服,接头承载力较低,且铸铁件锚筋部分受拉、部分受压,锚筋的锚固作用未能充分发挥.     

南宁地铁盾构双线隧道地表沉降预测模型研究

依托南宁地铁2号线土压平衡盾构施工的双线隧道,通过对施工现场地表沉降的监测分析,揭示了双线隧道左、右线先后开挖过程中的地表横向沉降规律与地表沉降变形的历时变化规律。在此基础上,采用Peck沉降槽理论,考虑双线隧道盾构施工的相互影响,引入左线隧道施工对右线隧道地表沉降影响系数和右线隧道施工对左线隧道地表沉降影响系数,并提出这两个影响系数的确定方法,对相互影响范围内的双线隧道地表沉降公式进行修正,从而提出了一种采用分段函数形式表达的地铁双线隧道盾构施工引起地表沉降的预测模型,并验证了该预测模型的可靠性。     

四边形网格与三角形网格模型间的低频谱姿态迁移

为使谱姿态迁移能够操纵更多类型的网格,本文研究四边形网格与三角形网格模型间的姿态迁移方法。作为变形编辑技术的一种,目前的谱姿态迁移主要在三角网格模型之间进行。本文首先对多边形网格的拉普拉斯矩阵进行特征分解,手工选取网格模型之间对应确定四边形网格与三角形网格之间的泛函映射,然后求解四边形与三角形网格模型的耦合准调和基,在此基础上设计并实现了四边形网格与三角网格模型之间的平凡谱姿态迁移、基于耦合准调和基的低频谱姿态迁移和基于拉普拉斯坐标投影的低频谱姿态迁移,使得在四边形网格模型之间、四边形与三角形网格模型之间均能进行低频姿态迁移。     

基于同步姿态测量的地空三分量电磁接收系统设计

针对地空三分量电磁探测对接收信号高速、同步、大量存储、同时记录线圈姿态信息的需求,提出了带有高精度同步姿态测量的全波形地空电磁探测数字接收系统。设计了针对地空电磁法的模拟信号调理电路,通过两片同步驱动的高速24位AD芯片实现三通道高速采样,由FPGA实现了大量数据的实时传输。设计了同步姿态测量装置,可实时同步存储线圈姿态数据。实测结果表示,该数字采集系统能满足三个通道全速192 k Hz的采样率采集电磁数据、以100 Hz的采样率得到同步的线圈姿态数据,并通过实地野外实验证明了该系统可以完成含姿态测量的地空电磁三分量数据采集工作。     

基于最小二乘法MEMS惯性传感器姿态解算算法

针对MEMS惯性传感器在测量时出现误差不稳定和外界磁场变化所造成的姿态角误差较大问题,提出一种基于最小二乘法MEMS惯性传感器姿态解算算法.采用静态六位置法对三轴加速度计标定,对三轴加速度计建立误差模型,利用最小二乘法确定误差参数.根据欧拉角法中倾斜角和航向角分开求解特点,减小磁场变化干扰,再对欧拉角中存在的奇异值问题进行改进,分为一般姿态值和奇异值状态姿态值两种滤波模式.实验结果证明,通过对三轴加速计的标定补偿和欧拉角的奇异值问题改进后得到的姿态角精度高,并且在遇到磁场变化时稳定性优于四元数法,不会出现奇异值.     

用于人体姿态检测的微波雷达研制

为实现微波雷达应用场景的多样化和智能化,将微波雷达技术与姿态检测功能相结合,设计了一款能大幅度降低算法复杂度,并可以实现基本人体姿态检测功能的多普勒微波雷达。该微波雷达主要包含扇形波束天线、一体化微带混频电路、人体信号检测电路、姿态检测功能的逻辑实现等单元电路。整体电路分别使用电路仿真软件High Frequency Structure Simulator、Advanced Design System、Multisim进行仿真优化。最后经过系统集成测试可以得知,在5.8 GHz的工作频率下,在系统的探测区域内可以输出能被单片机检测的15~40 Hz范围内的人体移动信号、1~7 Hz范围内的人体微小动作信号以及250~500 mHz范围内的人体呼吸信号。这些人体信号可用于智能家居系统中人体的行为预测和智能医疗领域中病人的呼吸检测等方面。     

卫星轨道姿态控制系统的仿真软件支撑环境

仿真软件支撑环境技术研究是“八五”仿真技术研究中的重要课题之一。本文针对卫星控制方案设计的特点和现实，借鉴国内外仿真软件支撑技术研究中的先进思想，建立了一种卫星控制系统的仿真软件支撑环境。文中主要介绍该仿真软件支撑环境的设计思想、组成、功能和采用真实系统数据对该环境进行验证的结果。从而证明了系统的可用性。目前该软件环境功能扩展的工作还在进行，拟用另一批真实数据模型来完善本支撑环境，使其在今后系统的     

基于dSPACE的星载计算机外部实时仿真环境实现

为测试星载计算机软硬件实时性能，本文基于dSPACE多处理器设计了由模拟星载计算机和星载计算机外部实时仿真环境两子系统构成的卫星姿态控制实时仿真系统。介绍了该系统硬件和Simulink模型总体结构。重点介绍了两子系统间的串口通信接口模型的建模方法。仿真结果证明了星载计算机外部实时仿真环境子系统的可信性和串口通信接口模型的有效性。