光電桅桿工作姿態(tài)測試技術研究
本文選題:光電桅桿 + 工作姿態(tài); 參考:《西安工業(yè)大學》2017年碩士論文
【摘要】:傳統(tǒng)的光電工作桅桿姿態(tài)測試方法具有成本高,精度低,實時性差,不利于數(shù)字化等缺陷,進入新世紀以來,隨著自動化、信息化、智能化的推進,新的戰(zhàn)場環(huán)境對光電桅桿工作姿態(tài)測試系統(tǒng)提出了新的要求。本課題主要目的是對光電桅桿工作姿態(tài)測試技術進行研究,探索出一種新的低成本、高精度的光電桅桿工作姿態(tài)測試方法。論文通過分析目前國內外常用的物體姿態(tài)測試的原理和方法,結合系統(tǒng)技術要求,提出了一種新的光電桅桿工作姿態(tài)測試方法。該方法使用兩個置于桅桿頂部和桅桿底部的慣性測量單元分別采集光電桅桿在工作過程中頂部和底部的姿態(tài)數(shù)據(jù),再利用桅桿姿態(tài)解算算法解算出桅桿的工作姿態(tài)(扭曲角Φ和傾斜角α)。本文從物體姿態(tài)解算的基本原理出發(fā),闡述了光電桅桿工作姿態(tài)測試系統(tǒng)的設計思路;從坐標變換理論入手,推導了桅桿姿態(tài)解算算法,建立了桅桿姿態(tài)解算模型;然后,設計了一個基于STM32微處理器的姿態(tài)解算調理板,并進行了相應的軟件設計;最后,對本文所設計的光電桅桿工作姿態(tài)測試系統(tǒng)進行了實驗測試,并對實驗結果進行了分析。通過實驗測試分析,結果表明:本文設計的光電桅桿工作姿態(tài)測試系統(tǒng)設計合理、軟硬件工作穩(wěn)定可靠,對傾斜角和扭曲角的測量范圍為±16°、測量精度為3mrad,滿足了課題給定的各項技術指標要求。
[Abstract]:The traditional photoelectric working mast attitude testing method has the defects of high cost, low precision, poor real time, not good for digitization, etc. Since entering the new century, with the advance of automation, information, intelligence, etc. The new battlefield environment puts forward new requirements for the optoelectronic mast working attitude testing system. The main purpose of this paper is to study the working attitude testing technology of optoelectronic mast, and to explore a new low cost and high precision method for measuring the working attitude of optoelectronic mast. Based on the analysis of the principle and method of attitude measurement of objects at home and abroad and the technical requirements of the system, a new method for measuring the attitude of optoelectronic mast is proposed in this paper. In this method, two inertial measurement units placed at the top and bottom of the mast are used to collect the attitude data of the top and bottom of the optoelectronic mast respectively. Then, the working attitude of the mast (twist angle 桅 and tilt angle 偽) are calculated by using the algorithm of mast attitude solution. Based on the basic principle of object attitude calculation, this paper expounds the design idea of optoelectronic mast working attitude measurement system, deduces the algorithm of mast attitude calculation from coordinate transformation theory, and establishes the mast attitude calculation model. In this paper, a attitude resolution and adjustment board based on STM32 microprocessor is designed, and the corresponding software is designed. Finally, the photoelectric mast working attitude testing system designed in this paper is tested and the experimental results are analyzed. The experimental results show that the design of the optoelectronic mast attitude test system is reasonable, and the software and hardware work stably and reliably. The measurement range of tilt angle and twist angle is 鹵16 擄, and the measurement precision is 3 mrad. it meets the requirements of various technical indexes given in the subject.
【學位授予單位】:西安工業(yè)大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2017
【分類號】:TN15
【參考文獻】
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,本文編號:1841029
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