新世紀(jì)以來,我國信息化和軍隊建設(shè)進入了新時代。為了從容應(yīng)對現(xiàn)代戰(zhàn)爭,需要士兵具有較高的素質(zhì)。這不僅對個人提出了嚴(yán)標(biāo)準(zhǔn),同時也對日常訓(xùn)練提出了高要求,其中瞄準(zhǔn)訓(xùn)練是一個必不可少的環(huán)節(jié)。瞄準(zhǔn)訓(xùn)練核心是定位技術(shù),定位精度往往決定訓(xùn)練效果的質(zhì)量。電磁定位系統(tǒng)目前廣泛應(yīng)用于虛擬現(xiàn)實和醫(yī)療手術(shù)導(dǎo)航中,電磁定位系統(tǒng)具有價格相對便宜、較大的工作范圍和不受視線遮擋等優(yōu)點。將電磁定位系統(tǒng)的接收傳感器固定在瞄準(zhǔn)設(shè)備上,訓(xùn)練時,傳感器、瞄準(zhǔn)設(shè)備隨訓(xùn)練人員一起移動,傳感器即可實時地跟蹤瞄準(zhǔn)設(shè)備的指向與位置。然而電磁定位系統(tǒng)由于其本身的特性,容易受到外界金屬導(dǎo)體以及其它電磁環(huán)境的干擾,產(chǎn)生較大的定位誤差。課題要求在1.8m的范圍內(nèi),位置坐標(biāo)精度達(dá)到0.5cm,方向角精度達(dá)到0.5°。為了適應(yīng)瞄準(zhǔn)訓(xùn)練系統(tǒng)對于定位精度的要求,誤差校準(zhǔn)對于精度的保證起到了舉足輕重的作用。為了實現(xiàn)對電磁定位系統(tǒng)的校準(zhǔn)工作,從而滿足瞄準(zhǔn)訓(xùn)練系統(tǒng)的精度要求,本文的具體工作如下:構(gòu)建實驗環(huán)境,進行實驗設(shè)計與分析。首先論證方向角誤差變化的規(guī)律,從而確定方向角誤差的校準(zhǔn)方法;其次進行數(shù)據(jù)采集,分析當(dāng)前電磁定位系統(tǒng)誤差的分布情況,建立位置和方向角的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)庫;最后進行數(shù)據(jù)采集,通過統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)40%的X坐標(biāo)、13%的Y坐標(biāo)和4%的Z坐標(biāo)的精度達(dá)到課題指標(biāo),0%的方位角和12%的俯仰角的精度達(dá)到課題指標(biāo),所以校準(zhǔn)是非常必要的。針對傳統(tǒng)多項式擬合方法直接對采樣空間中的數(shù)據(jù)進行擬合,不考慮誤差模型趨勢特點以及校準(zhǔn)后存在某些局部區(qū)域誤差較大等缺點,研究對誤差模型進行分段擬合,對誤差進行校準(zhǔn)。通過仿真發(fā)現(xiàn),與傳統(tǒng)二、三、四階多項式擬合進行對比分析,提高了定位精度。并與本課題瞄準(zhǔn)仿真訓(xùn)練精度要求進行分析,發(fā)現(xiàn)91%左右的位置坐標(biāo)達(dá)到指標(biāo)要求,95%的方向角達(dá)到指標(biāo)要求。為了進一步提高精度,針對本文提出的第一種方法校準(zhǔn)之后仍存在遠(yuǎn)距離某些局部區(qū)域無法滿足指標(biāo)要求的問題,對傳統(tǒng)的鄰點插值算法進行改進,研究一種已經(jīng)應(yīng)用于地理和大氣領(lǐng)域的克里金插值算法。首先對采樣點進行Delaunay剖分;然后再對插值點進行搜索,確定其所在四面體;最后再對誤差進行校準(zhǔn)。通過與傳統(tǒng)的反距離插值法和重心坐標(biāo)插值法進行對比分析,克里金插值具有更高的校準(zhǔn)精度,驗證了算法的有效性。同時對采樣間隔進行了量化,仿真發(fā)現(xiàn),當(dāng)采樣間隔為5cm時,99%的位置坐標(biāo)與方向角達(dá)到指標(biāo)要求。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP212.9;O441
【部分圖文】：

系統(tǒng)設(shè)備介紹由 POLHEMUS 公司研發(fā)的一款交流式電磁定位方向角信息。如圖 3.1 所示，它由發(fā)射器、處理可達(dá)到 120Hz，其工作頻率為 10.016KHz，該設(shè)該范圍內(nèi)性能非�？煽�，理想條件下，位置靜態(tài).15°。處理單元發(fā)射器接收傳感器電源圖 3.1 FASTRAK 電磁定位系統(tǒng)

需要對實驗環(huán)境進行搭建。實驗與實驗無關(guān)的金屬設(shè)備與電子設(shè)備移除一步是去除不必要的動態(tài)誤差。對于其與接收器連接到計算模塊，計算模塊分驗條件，對于實驗采樣真實值的測定沒。這樣成本低，更為簡便。在木質(zhì)的平，作為真實空間的標(biāo)定。將一條規(guī)則地架位置，使長條對準(zhǔn)網(wǎng)格紙的中線，對 軸位置，長條可沿 Y 軸方向上下移動，位系統(tǒng)的發(fā)射器固定在長條中心位置，用鉛錘將電磁發(fā)射器的原點對準(zhǔn)網(wǎng)格紙

但是對于電磁跟蹤器和方向的函數(shù)，即電磁跟蹤器角度的方向角也是有關(guān)系的。但是磁空間的畸變進行分析，發(fā)現(xiàn)電磁的，只隨其所在的位置而改變[11,1角度誤差規(guī)律，本課題進行了實驗角度讀數(shù)值。對于角度的真實值，以認(rèn)為借助其他高精度的測量儀器測量使用傾角測量儀進行測量，如精度小于 0.1°。哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文
【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 金松;;DIS電磁定位平拋運動實驗儀[J];物理教學(xué);2017年02期

2 向茜;王世慶;李建;;6D電磁定位導(dǎo)航系統(tǒng)研究[J];科技信息;2014年15期

3 張卓;;虛擬現(xiàn)實技術(shù)在電磁定位中的應(yīng)用[J];河南科技;2013年23期

4 蔡旺;梁亮亮;李賓;;電磁定位導(dǎo)航~(125)I粒子植入治療中晚期原發(fā)性肝癌的可行性評價[J];臨床和實驗醫(yī)學(xué)雜志;2019年14期

5 李然;王聰;馮朝坤;;一種提高電磁定位精度的方法及模型修正研究[J];科學(xué)技術(shù)與工程;2014年20期

6 李新權(quán);;用好電磁定位剎車裝置 降低橫檔殘[J];棉紡織技術(shù);1991年10期

7 余樂;郭鋒;湯麗;申春龍;;電磁定位系統(tǒng)中發(fā)射線圈半徑優(yōu)化設(shè)計[J];測控技術(shù);2017年11期

8 郭偉;胡超;林衛(wèi)星;;電磁定位耦合信號提取方法研究[J];傳感技術(shù)學(xué)報;2017年11期

9 方秀華;姚鈞;;電磁定位導(dǎo)航輔助放置鼻空腸管在終末期腫瘤患者中的應(yīng)用[J];浙江醫(yī)學(xué);2019年07期

10 鄭曉倩;虞瑜;虞曉珍;;電磁定位聯(lián)合新型“子彈頭”空腸管在危重患者幽門后置管中的應(yīng)用[J];現(xiàn)代實用醫(yī)學(xué);2019年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 孫銀山;基于三維超聲圖像的穿刺手術(shù)機器人輔助系統(tǒng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 王鴻杰;室內(nèi)電磁定位系統(tǒng)校準(zhǔn)技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2019年

2 梁亮亮;磁定位四維導(dǎo)航系統(tǒng)輔助腎腫瘤微創(chuàng)治療的研究[D];華北理工大學(xué);2018年

3 孫波濤;基于電磁定位導(dǎo)航的前列腺微創(chuàng)介入機器人控制[D];哈爾濱理工大學(xué);2018年

4 宋長祝;基于嵌入式系統(tǒng)的六維位姿電磁定位系統(tǒng)[D];寧波大學(xué);2017年

5 董三軍;射擊仿真訓(xùn)練系統(tǒng)中的電磁定位技術(shù)研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

6 白洋;六自由度電磁定位矢量信號收發(fā)技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2015年

7 韓玉琪;基于電磁定位跟蹤器的分娩監(jiān)護技術(shù)的研究[D];暨南大學(xué);2010年

8 孟祥余;室內(nèi)電磁精確定位系統(tǒng)校準(zhǔn)技術(shù)的研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2016年

9 劉陽;多目標(biāo)六自由度電磁定位關(guān)鍵技術(shù)研究[D];吉林大學(xué);2017年

10 馮建欽;基于電磁定位復(fù)合血管內(nèi)超聲導(dǎo)管的真實血管形態(tài)重建及高通量組織學(xué)對比驗證研究[D];山東大學(xué);2017年

本文編號：2836559