發(fā)布時間：2021-05-20 01:49

　　多傳感器集成及同步控制是移動測量的關(guān)鍵技術(shù)之一,控制移動測量的多傳感器按照一定的“節(jié)拍”同步采集數(shù)據(jù),使各傳感器輸出數(shù)據(jù)在時間上對齊,可以為數(shù)據(jù)處理服務(wù)器提供高精度的多傳感器原始同步數(shù)據(jù),減小數(shù)據(jù)配準(zhǔn)誤差,提高移動測量的精度。移動測量多傳感器集成及同步控制取得了一定的進(jìn)展,但仍然存在一些問題：一是缺乏精確的時間傳遞延時誤差模型,通過該模型分析時間同步精度,確定核心器件的性能指標(biāo)；二是針對移動測量這一背景,如何精確地控制多種傳感器的數(shù)據(jù)同步采集；三是對傳感器自身的延時分析不足,影響后續(xù)數(shù)據(jù)配準(zhǔn)的精度。針對這些問題,本文從高精度時間基準(zhǔn)的建立、時間傳遞和多傳感器同步控制方法、傳感器自身的延時標(biāo)定和補(bǔ)償方法等幾個方面進(jìn)行了深入研究。并以激光動態(tài)連續(xù)彎沉測量車為例,并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和分析。本文具體的研究工作如下：（1）分析了高精度時間基準(zhǔn)的建立方法,建立了高精度時間基準(zhǔn)。高精度時間基準(zhǔn)是多傳感器同步控制的基礎(chǔ),分析了傳感器時間誤差對后續(xù)數(shù)據(jù)配準(zhǔn)的影響,介紹了常用的時鐘基準(zhǔn)建立方法,選取利用GPS輸出的PPS脈沖馴化高穩(wěn)石英晶體的設(shè)計(jì)方案建立高精度時間基準(zhǔn)。詳細(xì)闡述了以CPLD為控制核心,采用直... 

【文章來源】：武漢大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：147 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 多傳感器同步控制及其研究意義
        1.1.1 多傳感器集成的優(yōu)勢
        1.1.2 移動測量系統(tǒng)及應(yīng)用
        1.1.3 移動測量系統(tǒng)常用的傳感器
        1.1.4 多傳感器集成高精度同步控制研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多傳感器集成移動測量系統(tǒng)的研究進(jìn)展
        1.2.2 多傳感器同步控制的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 存在的問題
        1.2.4 研究目標(biāo)
        1.2.5 研究內(nèi)容
    1.3 論文組織結(jié)構(gòu)
第2章 高精度時間基準(zhǔn)的建立
    2.1 計(jì)時工具的發(fā)展
    2.2 時間系統(tǒng)和時間基準(zhǔn)
    2.3 時間系統(tǒng)精度的技術(shù)指標(biāo)
        2.3.1 時鐘的穩(wěn)定度
        2.3.2 時鐘的準(zhǔn)確度
        2.3.3 時鐘的偏差
        2.3.4 時鐘的占空比
    2.4 移動測量對時間基準(zhǔn)精度的要求
    2.5 滿足移動測量應(yīng)用需求的高精度時間基準(zhǔn)的建立
        2.5.1 常用的時鐘產(chǎn)生方法
        2.5.2 移動測量高精度時鐘基準(zhǔn)的建立
    2.6 本章小結(jié)
第3章 時間傳遞及多傳感器同步控制
    3.1 時間傳遞接口
    3.2 時間傳遞方法
    3.3 移動測量多傳感器同步控制方法
        3.3.1 多傳感器同步控制方法
        3.3.2 多傳感器集成同步控制器設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)原理
    3.4 時間傳遞誤差分析
    3.5 iScan應(yīng)用實(shí)例
        3.5.1 iScan設(shè)計(jì)原理
        3.5.2 iScan實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.6 本章小結(jié)
第4章 傳感器延時誤差分析
    4.1 傳感器延時誤差對移動測量的影響
    4.2 光纖陀螺儀延時參數(shù)快速標(biāo)定方法
        4.2.1 光纖陀螺儀測試標(biāo)準(zhǔn)
        4.2.2 光纖陀螺儀延時參數(shù)快速標(biāo)定原理
        4.2.3 光纖陀螺儀延時參數(shù)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.3 傳感器延時引起的配準(zhǔn)誤差的消除方法
        4.3.1 時間偏移消除傳感器延時引起的配準(zhǔn)誤差
        4.3.2 硬件延時觸發(fā)消除傳感器延時引起的配準(zhǔn)誤差
        4.3.3 硬件延時觸發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
    4.4 本章小結(jié)
第5章 激光動態(tài)連續(xù)彎沉測量多傳感器集成同步控制
    5.1 彎沉測量的研究現(xiàn)狀
    5.2 激光動態(tài)連續(xù)快速彎沉測量原理
        5.2.1 Winkler模型
        5.2.2 激光動態(tài)連續(xù)彎沉測量系統(tǒng)架構(gòu)
    5.3 激光動態(tài)連續(xù)彎沉測量設(shè)計(jì)技術(shù)指標(biāo)
    5.4 激光動態(tài)連續(xù)彎沉測量多傳感器集成及同步控制
        5.4.1 傳感器安裝
        5.4.2 傳感器選型
        5.4.3 多傳感器集成及同步控制電路總體方案
        5.4.4 多傳感器同步控制電路設(shè)計(jì)
        5.4.5 光纖陀螺儀延時參數(shù)的標(biāo)定及與其它傳感器同步
        5.4.6 同步控制器的工作過程
    5.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果及分析
        5.5.1 時間基準(zhǔn)精度實(shí)驗(yàn)測試驗(yàn)證
        5.5.2 光纖陀螺儀標(biāo)定方法實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.5.3 脈沖延時觸發(fā)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.5.4 彎沉測量結(jié)果
    5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 論文總結(jié)
    6.2 本文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 研究工作展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文與科研情況
附錄 同步控制器電路板實(shí)物照片
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[3]無線傳感器網(wǎng)絡(luò)時間同步的研究[D]. 孫佳偉.遼寧科技大學(xué) 2008
[4]星地時間同步技術(shù)的研究[D]. 張倫.西安電子科技大學(xué) 2008
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本文編號：3196843