基于虚拟仪器技术的智能交通车载信息采集平台

实时的交通和车辆信息的采集是很多种智能交通系统应用的基础.本文作者介绍了一种基于虚拟仪器技术的智能交通车载信息采集平台,详细描述了该平台的设计思想、构建方法及其应用.这种信息采集平台为智能交通系统中驾驶行为特性的研究、交通数据采集、现场测试等提供良好的辅助测试和验证平台.该平台还能作为智能交通多功能测试车的一个辅助检测手段,进行移动检测的研究.而虚拟仪器技术结合了计算机和电子仪器的优势,它能够使测量过程更加便捷可靠.     

Fantastic Beasts and where (not) to find them: Local gravitational energy and energy conservation in general relativity

This paper critically examines energy-momentum conservation and local (differential) notions of gravitational energy in General Relativity (GR). On the one hand, I argue that energy-momentum of matter is indeed locally (differentially) conserved: Physical matter energy-momentum 4-currents possess no genuine sinks/sources. On the other hand, global (integral) energy-momentum conservation is contingent on spacetime symmetries. Local gravitational energy-momentum is found to be a supererogatory notion. Various explicit proposals for local gravitational energy-momentum are investigated and found wanting. Besides pseudotensors, the proposals considered include those of Lorentz and Levi-Civita, Pitts and Baker. It is concluded that the ontological commitment we ought to have towards gravitational energy in GR mimics the natural anti-realism/eliminativism towards apparent forces in Newtonian Mechanics.     

灵敏度分析在惯导平台误差参数辨识中的应用

为了解决传统的惯导平台测漂方案下,惯导平台上陀螺安装误差角的系统级辨识精度不高的问题,对平台漂移的非线性模型进行了灵敏度分析,找出了影响陀螺安装误差角辨识精度的主要因素,进而提出了转台相对地面存在角速率条件下的改进辨识方案.仿真结果表明,在改进的辨识方案下误差角的辨识精度获得了显著提高.     

基于惯性导航系统的轨道不平顺方法

针对目前轨道存在的不平顺现象,设计出了一种轨道不平顺检测系统。传统的惯性导航系统直接装在运载体上的底盘上,且为单惯性导航系统。振动信号传递不直接,采集数据不全面。通过在轨检车两侧的专用惯导平台进行双惯性导航系统的固装,信号采集更为直接和全面。内部导航采用四元数法进行姿态矩阵的实时更新。双惯性导航系统可以实现左右钢轨x、y以及z轴三轴数据的实时采集,对采集的数据进行拟合和积分,即可得到轨道的相关不平顺信息。且轨检车上搭配轴角编码器可以实现数据的同步采集,采样时间和采样里程的实时输出。通过系统动态测试和人为静态测试,验证了设计的合理性。左右轨垂向高低不平顺误差分别在(-0. 66 mm,0. 52 mm)和(-0. 43 mm,0. 56 mm);左右轨横向不平顺误差分别在(-0. 51 mm,0. 64 mm)和(-0. 42 mm,0. 43 mm)之间,轨距偏差在(-0. 55 mm,0. 83 mm)之间。     

拦截器制导系统敏感装置捷联布局设计研究

针对在大过载直接侧向脉冲力作用下,动能拦截器捷联寻的器和捷联惯组在各自安装位置处所敏感到的、由弹性振动所导致的转角及其不一致性,耦合入制导系统后,会对拦截器高精确制导性能产生不良影响,并可能造成拦截任务失败。分析了制导系统敏感装置所敏感到的弹性振动信号对制导指令误差的影响。对捷联寻的器与捷联惯组的四种典型捷联布局形式进行了探讨。基于结构动力学观点,研究了捷联布局形式、敏感装置捷联刚度这两个设计要素对两敏感装置转角及转角差的影响;得出了弹体弹性振动条件下两设计要素对捷联敏感装置转角响应影响的特点。     

冗余配置陀螺仪故障诊断方法研究

陀螺仪冗余配置是提高捷联惯导系统可靠性的重要手段。研究了6个单自由度陀螺仪的配置方案和故障检测方法。该方法可以对多个陀螺仪同时出现故障的情况进行检测与隔离。     

基于惯性传感器与模拟传感器的据枪数据捕捉系统设计

为了实现对作训人员射击训练数据的实时捕捉,提高作训人员射击训练效果,设计实现了一种基于惯性传感器与模拟传感器的据枪数据捕捉系统。对数据捕捉系统的原理、组成以及数据处理进行了研究,采用四元数的方法实现了对姿态数据的融合与解算。通过系统下位机将捕捉到的动作数据进行采集并通过无线通信将数据传输至上位机进行实时显示。实验表明,该系统能够实时捕捉当前作训人员的据枪射击数据,数据准确、直观,使用价值高,取得了良好效果,大幅度提升了训练效率。     

单螺杆式水力机械螺杆-衬套副摩擦阻力矩的计算

单螺杆式水力机械螺杆和村套之间的摩擦阻力矩受诸多因素的影响,螺杆-衬套副的作用线(啮合线)难以用简单的计算式表达.本文根据橡胶弹性物理学理论研究了螺杆-衬套副中的各项摩擦阻力矩,如:横向力引起的摩擦阻力矩、倾倒力矩引起的摩擦阻力矩、惯性力引起的摩擦阻力矩、螺杆-衬套副的过盈值引起的摩擦阻力矩等,并给出了计算表达式,由此还给出了螺杆-衬套副的自锁条件.举例说明了摩擦阻力矩随各种参数的变化规律.     

On the status of the geodesic principle in Newtonian and relativistic physics

A theorem due to Geroch and Jang (1975) provides a sense in which the geodesic principle has the status of a theorem in General Relativity. I have recently shown that a similar theorem holds in the context of geometrized Newtonian gravitation (Newton–Cartan theory) (Weatherall, J.O., 2011). Here I compare the interpretations of these two theorems. I argue that despite some apparent differences between the theorems, the status of the geodesic principle in geometrized Newtonian gravitation is, mutatis mutandis, strikingly similar to the relativistic case.     

一种基于嵌入式平台的机械臂体感控制系统

针对传统机械臂控制方式复杂且效率低的问题,研制了一套惯性式动作捕捉的体感控制系统.该系统在用户手臂绑定多个节点,每个节点由加速度传感器、陀螺仪和磁通传感器组成.节点采集手臂运动数据发送到嵌入式系统,经过融合计算得到手臂运动状态,并最终得出机械臂舵机转动角度.在保证机械臂控制精度的前提下,针对嵌入式系统硬件条件采用了降低系统延迟的分状态数据融合方案.本系统在嵌入式平台上实现,降低了动作捕捉成本,提高了可移植性.测试结果表明,使用惯性式动作捕捉的机械臂体感控制系统动作响应延迟时间短、机械臂动作较平稳.