智能磁定向传感器的设计

智能磁定向传感器的设计

一、智能磁方位传感器设计(论文文献综述)

肖博文[1](2021)在《智能钻探中数据采集单元设计》文中进行了进一步梳理

刘全,张宏阳,邬志,金银龙,高乔裕,李飞羽,游川,赵越良[2](2021)在《多元感知的强夯施工质量智能监测装备系统》文中研究表明夯坑位置、夯次和夯沉量是强夯法施工质量监测的主要指标,其中夯沉量是传统监测的技术难点,监测的效率和精度往往难以兼顾。为此,本文研发了基于多元感知的强夯施工质量智能监测装备及配套的智能监测系统。构建了基于夯锤主动目标的夯沉量摄影测量监测体系;集成GNSS-RTK和磁方位角传感器实现了夯机和夯坑的协同定位;基于机器视觉和时序模式实现了夯次智能监测;研发了强夯施工质量智能监测云平台发布监测数据,集成上述系统实现了夯次、夯沉量、夯坑位置等施工参数的实时监测系统。现场实验验证了本智能装备的监测精度和效率均满足施工管理的要求。本文可为强夯施工等智能监测装备研发提供参考。

谢辉,刘煜光,闫龙[3](2021)在《面向智能碾压机的位姿感知算法》文中进行了进一步梳理解决智能碾压机控制精度不达标的难题之一在于位姿信息的精确感知.为了改善智能碾压机在复杂环境下的位姿感知效果,解决现有位姿感知算法存在精确性和普适性较差的问题,本文提出了用于智能碾压机位置测量和航向测量的联合算法框架.首先,为了改善智能碾压机在复杂环境下的定位精确性,基于姿态传感器(AHRS)的加速度计和陀螺仪测量值构建运动学预测方程,基于GPS的测量值和一组速度运动约束关系构建测量方程,在此基础上设计基于EKF的松耦合算法对东向位置和北向位置进行精确输出.其次,为了解决碾压机铰接式结构带来的前后车身航向角不一致的问题,通过分析AHRS输出磁方位角的原理以及输出数据构建航向角估计的经验方程式,并通过反向传播(BP)神经网络模型进行变量值标定,对后车身航向角进行有效输出.最后,基于改装的智能碾压机平台对位姿感知算法进行实验分析.实验结果表明:智能碾压机在路面波动下依靠GPS定位出现定位偏差时,该算法有效地将偏差量进行补偿;在GPS短期失效3 s时,该算法输出坐标值与真实值的均方根误差为10.9 cm;在低速状态下,该算法输出航向角与GPS测量值的最大误差为0.45°,有效解决了后车身航向角测量问题;说明位姿感知的联合算法框架展现了较好的精确性和有效性.

张书维[4](2020)在《安卓智能终端GNSS观测值分析和GNSS/PDR融合算法研究》文中进行了进一步梳理在我国基础设施建设快速发展,智慧城市、物联网、基于位置服务等新兴技术方兴未艾的大背景下,智能手机在市场和社会生活中脱颖而出,成为现代人类日常活动不可或缺的一部分。从观察星象、查看地形、绘制简易地图到如今的卫星导航、惯性导航、室内定位,导航定位技术历经多次更新换代,伴随着人类社会的进步获得了长足发展。获取位置信息是智能手机的一大亮点,满足了人类对于导航定位的重要需求,Android系统占据巨大的市场份额,且具有开源的优势,自7.0版本后,Android系统支持输出GNSS原始观测值,为研究智能手机的GNSS定位算法提供了平台。本文针对于Android手机的GNSS原始观测值,测试了多种定位算法在Android手机上的定位性能,鉴于当下手机对于载波相位的硬件约束,手机的使用场景往往是单点定位,以及手机节约功耗的设计准则等多种前提条件,非差单点定位算法和自包含传感器融合算法无疑是最具有可实现性和最符合应用场景的算法。本文介绍了Android系统GNSS原始观测值的获取原理和方法,设计静动态实验,测试伪距单点定位、伪距平滑算法、差分定位和精密单点定位等多种GNSS算法在Android手机上的定位精度。接着,详细介绍了基于Android手机PDR算法的关键步骤,为自包含传感器融合算法打下基础,通过对前人研究的对比分析,选择了PDR关键步骤的数学模型为峰值探测法、线性步长估计模型、加速度计和磁力计航向估计,并经实验验证所选模型的可实现性和可靠性。最后,在前述GNSS算法和PDR算法的基础上,提出了GNSS和PDR融合定位方法,考虑到系统方程的非线性特征,选择扩展卡尔曼滤波对GNSS和PDR进行融合,融合数据为GNSS的点位坐标和PDR的步长和航向,类似于传统惯性导航中的松组合概念,融合算法耦合程度较浅,简单易实现,经实验验证,GNSS和PDR融合算法可以结合两种定位方法的优势,过滤GNSS漂移点,校正PDR算法累计误差,在卫星信号被遮挡的短时间内仍然能提供可靠的定位。该论文有图52幅,表11个,参考文献81篇。

王奕文[5](2020)在《基于云计算的地磁数据采集分析系统设计与关键技术研究》文中研究说明磁场是地球的基本属性之一。在地震预测领域地磁异常作为可能成为孕震的标志,国家地磁台网通过建设台站将专业设备采集到的高精度地磁场要素数据公布,以促进相关领域的研究。而通过台站作为地磁源数据获取手段有其局限性:一、对于短周期的地磁异常,台网的数据订阅式共享对于用户缺乏有效的机制为获取异常时间点附近的细节数据提供支持。二、目前地磁台站最短采集间隔为1/32秒,大多数台站为1秒,对于毫秒级甚至更低的采集间隔不能满足。三、由于地震发生时间、地点的随机性,在大范围内部署多个台站的性价比较低。针对上述问题,设计了一种适合小型研究团队在常规环境下的地磁场变化数据采集分析系统,该系统将地磁数据的采集、分析、结果反馈等功能融为一体,通过云计算与采集设备模式联动的方式将地磁异常与设备采集行为加以关联,为后溯性结论分析与验证提供更多异常时刻的地磁变化数据,具有易扩展、可定制、易维护等特点。本文通过对地磁采集数据及设备的特性进行归纳,结合现有系统方案,提出基于Master-Worker集群工作模型的改进HMA(Hierarchical Master-Worker Architecture,分层式主从架构)系统模型,使其适用于该本文所描述系统之中,并根据该模型制定系统的设计方案与预期功能。在对地磁数据采集平台适配技术的研究中,通过对传感器节点、网关节点、公有云服务的设计、定制,将通用硬件或公有云服务进行规制或定义,为系统运行提供基础功能。在进行地磁变化数据采集保障技术研究中,对于常规环境采集过程中可能遇到的硬磁干扰与偶发性干扰,使用改进的电子罗盘传感器校正算法与双地磁传感器运行机制的数据采集筛选策略对干扰进行排除。在搭建完成的系统之上,以脚本、功能调度等方式对地磁数据采集过程中的异常联动机制进行设计与实现。在常规地磁环境中对系统功能进行测试。经实验验证,通过传感器校正与采集策略的联合使用,对于常规环境中会对地磁采集数据产生影响的硬磁干扰与偶发性干扰具有一定的抵抗能力;可实现30n T级别地磁场强度变化与15’以上的磁方位角变化数据的采集;基于云计算平台实现地磁异常判别和采集设备联动机制,在异常发生时刻能够提供最高160Hz的地磁采集数据,并通过边缘网关的函数计算模块进行80Hz以下的频域计算功能,为进一步研究地磁异常时刻的数据时频特性提供可能。

谢正中[6](2019)在《航姿罗盘校正技术研究》文中认为航姿罗盘是测量、计算并输出飞机磁航向的主要系统,由于飞机所处环境存在软磁、硬磁干扰,造成飞机磁航向存在罗差。外场飞机试验、调整阶段,需进行罗盘校正工作,使罗差符合工程技术要求。论文从现有罗盘校正方法受能见度、机身结构影响大,不能满足所有机型校正需求及无罗盘场地的现状出发,对罗盘校正关键技术进行研究,进行了罗盘场规划建设,提出了全站仪法罗盘校正方案并完成工程验证。主要完成了以下工作:从罗盘校正原理出发,比较了罗盘校正的常见方法,分析了各个方法的工作原理及优缺点,确定罗盘场方位基准布置的初步方法及新型罗盘校正方法的研究方向。对罗盘校正的场地要求、方位基准的布置方法进行了研究,完成了罗盘场建设需求规划、方位基准布置方案设计并完成布置,得到了罗盘场方位基准线的真北方位角、磁偏角及其精度。针对现行传统罗盘校正法存在的问题,研究、提出了全站仪法罗盘校正方案。对全站仪法罗盘校正原理进行了阐述,对测量系统的组成、硬件技术要求、软件功能需求、系统测量误差进行了充分研究,完成了测量系统的规划设计。完成了全站仪法罗盘校正保障条件建设,对工艺流程及过程中的风险进行深入研究,制定了全站仪法罗盘校正工艺流程及风险防控措施。组织完成了全站仪法罗盘校正方案的机上验证实施,保障了新研飞机的罗盘校正工作顺利开展。

方俊[7](2019)在《煤矿井下隐蔽致灾因素定向钻孔探查技术研究》文中研究指明随着煤矿开采规模、开采深度和开采复杂程度的逐渐提高,矿井面临的安全生产威胁越来越严重。隐蔽致灾因素是引发矿井安全事故的主要诱因和制约矿井正常有序生产的关键因素。事故预防是确保煤矿安全生产的首要手段和工作基础,通过事前的隐患排查和治理工作可主动降低灾害事故发生的概率。但现有隐蔽致灾因素探查技术仍处于发展阶段,其中物探方法具有多解性,探查距离较短,需要边开采边探查,且无法进行治理;钻探方法主要采用常规钻孔,不进行轨迹测量和控制,无法确定隐蔽致灾因素的具体空间位置,探查距离短,且易存在探查盲区,远远落后于我国规模化矿井的超前探查与治理需要。本文从我国煤矿井下事故预防及隐蔽致灾因素探查需要出发,提出采用井下定向钻孔进行隐蔽致灾因素探查的思路,利用经验总结、理论分析、数值模拟和现场试验等方法,从隐蔽致灾因素内涵与识别特征、基于定向钻孔的隐蔽致灾因素空间定位原理、探查定向钻孔轨迹测控精度影响因素与提高方法、基于自然伽马和电阻率的探查定向钻孔随钻地层识别技术等方面开展了以下研究工作。对瓦斯、水害、火灾、顶板、冲击地压等煤矿井下常见灾害的隐蔽致灾因素进行了详细分析,选定采空区、陷落柱、断层、煤层稳定性、充水水源作为主要探查对象;从定义、形成机理和分类等方面对探查对象的内涵进行了研究,并从空间特征、岩性特征和钻探特征等方面出发,总结了不同隐蔽致灾因素的探查要点,构建了探查判据。根据不同隐蔽致灾因素类型,对探查定向钻孔结构形式、布设原则、孔身结构和详细钻孔轨迹参数设计进行研究,确保探查定向钻孔轨迹设计合理;将井下定向钻孔描述模型和矿井采掘工程平面图坐标系结合,获得两种模型和坐标体系下坐标值互换方法,计算出钻孔轨迹各控制点和地质异常点在空间中的精确位置,实现煤层底板等高线实时绘制;结合煤层底板等高线、钻孔轨迹空间参数和地质异常点空间参数,推导得到了常见隐蔽致灾因素的参数获取方法,分析了探查精度的影响因素,并提出了技术保障措施。探查定向钻孔的测控精度是影响隐蔽致灾因素探查精度的主要因素。从钻孔轨迹计算、测量和控制精度三个方面,对影响探查定向钻孔轨迹测控精度的相关因素进行了研究。其中钻孔轨迹计算方面,分析了钻孔轨迹计算误差产生原因与误差值,实现井下定向钻孔的准确空间描述。钻孔轨迹参数测量精度方面,对测量精度影响因素进行了分析,建立了相应补偿计算方法,实现钻孔轨迹的精确测量;建立了煤矿井下电磁波信号传输模型,对含煤地层中电磁波信号传输特性和传输影响因素进行了分析;构建了非对称偶极子天线,采用双通道数据接收技术和自增益控制技术,实现了微弱电磁波信号精确解调处理,确保随钻测量数据的稳定高效传输。钻孔轨迹控制精度方面,考虑反扭矩作用,结合定向钻具造斜能力,提出了钻头处钻孔轨迹参数预测方法、螺杆马达工具面向角选取方法和造斜点(即工作模式切换点)的选取方法。探查定向钻孔的随钻地层识别精度是影响隐蔽致灾因素探查精度的次要因素。结合含煤地层物性特征分析,制定了基于自然伽马和电阻率相结合的随钻地层识别方案,研究了自然伽马和电阻率测量方法,分析了其测量影响因素;采用PNN概率神经网络对数据进行处理,实现了地层精确识别,为隐蔽致灾因素精准识别和探查定向钻孔施工提供了依据。研究成果在国内多个煤矿进行了井下试验和应用,其中在孟村煤矿进行了断层与煤层稳定性探查试验,在白芨沟煤矿进行了采空区与充水水源探查试验,在梅花井煤矿进行了充水水源探查试验,与传统探查方法相比,采用井下定向钻孔探查的精度高、距离远、周期短,并可进行隐蔽致灾因素治理,取得了显着应用效果,为矿井灾害事故防治提供了新的技术手段。

王萌[8](2019)在《MINS/GPS/GM组合导航系统设计与关键技术研究》文中指出因单一导航模式面临容错性低、可靠性差等缺陷,加之MINS在成本、功耗、集成化等方面的诸多优势,基于MINS的组合导航已成为低成本小型导航系统的主研方向。本文以低成本小型车载导航实际应用需求为背景,提出一种MINS/GPS/GM组合导航方案,搭建组合导航系统整体实验平台,分析了组合导航系统基本原理及各子系统误差特性,并对组合导航中初始对准、数据同步、数据融合滤波算法等关键技术进行深入研究,最终经试验验证所设计的组合导航系统及滤波方法满足车载导航应用需求。本文的主要工作如下:(1)组合导航系统总体设计与实现:根据系统拟定指标,对主要器件进行选型;设计了ARM架构的系统数据采集、导航解算及通信一体化电路板并完成C代码编写,借助Solidworks软件完成系统整体机械结构设计;为便于系统联调及数据实时显示与保存,设计了对应上位机。(2)组合导航原理及误差分析补偿:分析了MINS、GPS、GM导航原理及误差特性,针对MIMU误差进行标定补偿及Allan方差随机误差参数辨识,并设计了椭球拟合地磁误差补偿方案,介绍了组合导航Kalman滤波原理及典型问题。(3)MINS/GPS/GM组合导航关键技术研究:分析并推导GM/GPS辅助MINS初始对准模型,设计了MINS/GPS/GM组合系统初始对准方案;分析了组合导航系统数据同步问题,并建立了以1PPS为时标的各子系统数据同步解决方案;分析并建立了组合导航系统状态误差模型及观测模型,设计了基于联邦KF滤波器的信息融合方法。(4)MINS/GPS/GM组合导航试验验证:为验证所设计组合导航系统的可靠性及滤波算法的有效性,进行了动态试验及环境试验。结果表明:以CFZ-FOG/GPS组合系统为基准,MINS/GPS/GM系统车载实况动态对比误差为:航向平均误差≤1.0?、姿态平均误差≤0.5?、速度平均误差≤1.0m/s、定位平均误差≤5m;环境测试证明组合导航系统在多态环境下的可靠性,表明其初步满足工程化应用要求。

王鑫[9](2016)在《基于Android平台获取地质数据的关键技术研究》文中提出随着网络技术和通信技术的快速发展,野外数据的采集已经由传统的手工采集方式转变为信息化方式采集。在地质勘探工作中,目前主要利用PDA技术、GPS定位技术以及移动GIS技术实现野外地质数据的采集。一方面,当前地质数据采集的技术存在一定的缺陷与不足。另一方面,Android平台具有开放性与丰富内嵌硬件的独特优势,可以直接获取电子数字化的地质资料数据。因此,本文提出了一个比较高效的地质数据采集的方法,即利用Android平台的硬件功能获取地质数据。通过对当前获取地质数据的方法、基于Android平台的用户定位技术以及平板电脑传感器功能的分析与总结,本文提出了 3个基于Android平台获取地质数据的关键技术,包括:1)基于Android平台获取勘测点经、纬度以及高程等地质数据的GPS算法模块;2)基于Android平台获取勘测点岩层倾角数据的岩层倾角算法模块;3)基于Android平台获取勘测点地磁方位角数据的地磁方位算法模块。在此基础上,对基于Android平台获取地质数据的系统进行了框架设计与开发实现,并对系统的功能与性能进行了测试。测试结果表明,与当前野外地质数据采集的技术相比,利用本系统可以更加方便快捷地实现地质数据采集的目标,而且采集的地质数据精度更高。

王鸿辉[10](2014)在《球载吊篮平台设计技术及自主姿态控制方法研究》文中提出高空科学气球系统是空间科学技术研究活动的一个重要有机组成部分。球载吊篮平台的自主姿态控制系统则是高空科学气球系统的核心和关键,它为相关领域在获取详实而高质量的科研观测数据,推动空间科学技术水平和应用水平的发展上起到了积极的作用。随着空间科学技术研究活动的发展,球载吊篮平台已向多任务、多用途平台结构,高效能、低功耗、长航时,高精度控制、高稳定性和高可靠性等方面深入。由于其工作环境特殊、系统结构复杂和性能要求严格,且它属于一个较为新兴的研究领域,对该系统的研究存在一定的难度且面临着诸多的问题。论文以已研制成功的球载吊篮平台及其自主姿态控制系统作为研究对象,涉及了使球载吊篮平台可满足于多种不同任务需求、多种不同应用场合的基础应用技术研究;同时,还包括了旨在提高自主姿态控制系统的控制性能鲁棒性和稳定性鲁棒性的控制方法研究。主要内容及成果如下:1)较为系统地分析了实现高精度自主姿态控制系统的影响因素和条件要求,并对其所采用的反作用飞轮作为吊篮方位控制力矩发生装置的工作原理进行了介绍,明确了系统的控制方案和架构组成;2)给出了自主姿态控制系统的完整设计,对系统的硬件架构、具体组成及其技术参数,以及系统的集成过程、资源配置和可靠性设计等方面内容进行了详细介绍;3)设计了一种安全系数较高,适应于在超低温下连续无限时工作,并可对吊篮运动特性所导致的耦合干扰力矩起到良好抑制作用的反捻解耦装置。它是球载吊篮平台实现高精度姿态控制的重要前提,也是系统在未来长航时飞行场合应用的关键环节;4)在反捻装置的基础上,设计了旨在消除耦合干扰力矩影响的综合解耦器,较好地提高了系统的控制性能并使反作用飞轮转速可稳定在“零转速”工作点,提高了姿态控制系统对于外干扰的鲁棒性,同时大幅降低了控制系统的功耗要求;5)提出了一种新型多滑模控制方法对自适应PID控制器进行鲁棒性优化,降低了不确定参数下控制器的复杂性,且使系统对非线性、参数时变或摄动、不确定性及外干扰等具有较强鲁棒性,控制器的控制精度也得到了有效提高。

二、智能磁方位传感器设计(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、智能磁方位传感器设计(论文提纲范文)

(3)面向智能碾压机的位姿感知算法(论文提纲范文)

1 感知平台描述
2 松耦合定位算法
    2.1 面向定位的建模
        2.1.1 构建传感器模型
        2.1.2 构建导航方程和误差方程
    2.2 定位算法的设计
        2.2.1 构建滤波器状态方程
        2.2.2 构建测量更新方程
        1) GPS测量矩阵
        2)运动学约束
        2.2.3 算法设计
3 航向角估计算法
    3.1 建立航向角估计的经验方程式
    3.2 经验方程式中常量的标定
        1)噪声量标定
        2)绝对差值(35)?标定
    3.3 经验方程式中(35)?的标定
4 位姿感知算法实验验证
    4.1 松耦合定位算法实验验证
        1) GPS定位位置出现偏差
        2) GPS输出信号短时间失效
    4.2 航向角估计算法实验验证
5 结语

(4)安卓智能终端GNSS观测值分析和GNSS/PDR融合算法研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容和章节安排
2 基础理论
    2.1 GNSS定位原理
    2.2 行人航迹推算原理
    2.3 卡尔曼滤波
    2.4 常用坐标系和坐标系转换
    2.5 本章小结
3 Android手机的GNSS定位算法
    3.1 引言
    3.2 Android系统的API
    3.3 GNSS原始观测值的获取方法
    3.4 GNSS数据处理
    3.5 GNSS定位实验与结果分析
    3.6 本章小结
4 Android手机PDR算法的关键步骤
    4.1 引言
    4.2 数据采集
    4.3 脚步探测
    4.4 步长估计
    4.5 航向估计
    4.6 本章小结
5 GNSS和 PDR融合定位算法
    5.1 引言
    5.2 GNSS和 PDR融合定位算法
    5.3 应用程序整体结构
    5.4 定位实验与结果分析
    5.5 本章小结
6 结论与展望
    6.1 主要结论
    6.2 研究展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(5)基于云计算的地磁数据采集分析系统设计与关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外相关领域发展现状
        1.2.1 国外地磁采集系统发展现状
        1.2.2 国内地震台网与地磁采集技术发展现状
    1.3 其他相关技术发展动态
        1.3.1 物联网技术
        1.3.2 云计算技术
        1.3.3 基于物联网的数据采集系统
    1.4 主要研究内容
    1.5 本文组织结构
第二章 基于云计算的地磁数据采集分析系统设计
    2.1 地磁数据采集系统特性分析
        2.1.1 地磁场数据特性
        2.1.2 地磁场采集设备特性
        2.1.3 基于云平台的地磁数据采集系统架构特性
    2.2 云计算地磁数据采集分析系统模型建立
        2.2.1 Master-Worker模型
        2.2.2 HMA改进系统模型
    2.3 基于云计算的地磁数采分析系统设计方案与预期功能
        2.3.1 地磁数据采集分析系统设计方案
        2.3.2 地磁数采分析系统预期功能
    2.4 本章小结
第三章 云计算地磁数采平台适配技术研究
    3.1 基于电子罗盘的地磁传感器节点设计
        3.1.1 器件选型
        3.1.2 地磁传感器节点硬件设计
        3.1.3 地磁传感器节点程序设计
    3.2 基于树莓派的地磁传感器网关节点设计
        3.2.1 基于树莓派的网关硬件平台搭建
        3.2.2 网关节点软件环境搭建
    3.3 基于公有云服务的系统云计算平台部署与配置
        3.3.1 云服务器搭建与部署
        3.3.2 关系型云数据库服务部署与配置
        3.3.3 物联网平台配置
    3.4 本章小结
第四章 常规环境地磁变化数据采集技术
    4.1 基于电子罗盘的地磁变化数据传感器校准算法
        4.1.1 温变误差系数补偿
        4.1.2 硬磁干扰补偿算法
    4.2 基于双传感器的偶发性干扰排除策略
    4.3 基于云平台的地磁变化异常联动调度实现
        4.3.1 本系统中基于云计算的地磁异常判别方法
        4.3.2 异常联动机制的实现
    4.4 本章小结
第五章 系统运行与功能测试
    5.1 系统基础功能测试
        5.1.1 传感器节点设备运行测试
        5.1.2 网关节点功能测试
        5.1.3 云端功能测试
    5.2 系统定制功能实现与测试
        5.2.1 电子罗盘校准算法实验及效果
        5.2.2 偶发干扰排除策略实验及分析
        5.2.3 分析结果与设备状态联动实验数据及FFT分析
    5.3 系统指标
        5.3.1 系统精度测定
        5.3.2 设备避让距离测定
        5.3.3 系统响应时间
        5.3.4 设备功耗
第六章 总结与展望
    6.1 系统研究成果总结
    6.2 系统存在的不足
    6.3 系统的改进及展望
致谢
参考文献
附录A(攻读学位期间取得成果目录)

(6)航姿罗盘校正技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 本文主要研究内容及安排
第2章 罗盘场构建的基本条件与要求
    2.1 罗盘场建设条件需求
        2.1.1 磁场环境
        2.1.2 场地面积需求
        2.1.3 地面硬化、绿化要求
        2.1.4 电源及放静电要求
        2.1.5 其他要求
    2.2 方位测量基准规划与布置
        2.2.1 测量方案的确定
        2.2.2 天文观测法测量真北
        2.2.3 地磁经纬仪测量法测量磁方位角
    2.3 本章小结
第3章 全站仪法罗盘校正系统软件设计
    3.1 全站仪法罗盘校正技术详细分析
        3.1.1 测量坐标系的建立
        3.1.2 飞机磁航向测定
    3.2 全站仪法磁航向测量系统设计
        3.2.1 测量系统的组成
        3.2.2 技术性能指标
        3.2.3 软件设计
    3.3 测量系统误差分析
    3.4 本章小结
第4章 飞机罗盘校正工艺流程设计与验证
    4.1 罗盘校正方案研究
        4.1.1 全站仪法罗盘校正实施的难点
        4.1.2 靶标与飞机的固定方法研究
        4.1.3 全站仪法罗盘校正工艺流程研究
        4.1.4 罗盘校正流程风险识别及控制
    4.2 新型罗盘校正方案的实施验证
        4.2.1 条件建设情况
        4.2.2 新型罗盘校正方法验证
    4.3 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历

(7)煤矿井下隐蔽致灾因素定向钻孔探查技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 物探探查技术
        1.2.2 钻探探查技术
        1.2.3 化探探查技术
    1.3 研究内容和技术路线
        1.3.1 研究内容
        1.3.2 技术路线
2 煤矿隐蔽致灾因素内涵及识别特征
    2.1 煤矿井下常见灾害及其致灾因素分析
        2.1.1 瓦斯灾害
        2.1.2 水害
        2.1.3 火灾
        2.1.4 顶板灾害
        2.1.5 冲击地压
    2.2 常见隐蔽致灾因素内涵分析
        2.2.1 采空区
        2.2.2 断层
        2.2.3 陷落柱
        2.2.4 煤层稳定性
        2.2.5 充水水源
    2.3 常见隐蔽致灾因素特征分析
        2.3.1 空间形态特征
        2.3.2 岩性特征
        2.3.3 钻探特征
    2.4 本章小结
3 基于定向钻孔的隐蔽致灾因素空间定位原理
    3.1 探查定向钻孔结构与空间布置设计
        3.1.1 探查定向钻孔设计原则
        3.1.2 探查定向钻孔空间布置形态
        3.1.3 探查定向钻孔空间布置参数
        3.1.4 探查定向钻孔孔身结构设计
        3.1.5 探查定向钻孔轨迹参数设计
    3.2 地质异常点空间坐标计算
        3.2.1 钻孔相对坐标系与矿井空间坐标系
        3.2.2 高程点相对坐标与空间坐标转换
    3.3 基于探查定向钻孔的煤层底板等高线实时绘制
        3.3.1 煤层顶底板等高线高程点计算
        3.3.2 煤层底板等高线绘制
    3.4 隐蔽致灾因素空间参数获取
        3.4.1 采空区
        3.4.2 断层
        3.4.3 陷落柱
        3.4.4 煤层稳定性
        3.4.5 充水水源
    3.5 隐蔽致灾因素探查精度影响因素
    3.6 本章小结
4 探查定向钻孔轨迹测控精度影响因素与提高方法
    4.1 探查定向钻孔轨迹计算误差分析与修正
        4.1.1 钻孔轨迹计算模型
        4.1.2 测量间距
        4.1.3 子午线收敛角
        4.1.4 测量深度
    4.2 探查定向钻孔轨迹参数高精度测量和稳定随钻传输
        4.2.1 电磁波随钻测量装置整体设计
        4.2.2 钻孔轨迹参数测量原理与误差补偿
        4.2.3 电磁波信号传输特性研究
        4.2.4 孔内信号高效发射
        4.2.5 孔口信号接收与解调处理
    4.3 探查定向钻孔控制精度影响因素与技术措施
        4.3.1 探查定向钻孔钻头处轨迹预测
        4.3.2 螺杆马达工具面向角调整与修正
        4.3.3 造斜点选择
    4.4 本章小结
5 基于自然伽马和电阻率相结合的探查定向钻孔随钻地层识别
    5.1 含煤地层识别基础
        5.1.1 含煤地层地球物理特征
        5.1.2 不同地层伽马放射性特点
        5.1.3 不同地层电阻率特点
    5.2 随钻自然伽马测量技术
        5.2.1 随钻方位自然伽马测量
        5.2.2 方位伽马强度计算与围岩影响因素
    5.3 随钻电磁波电阻率测量技术
        5.3.1 随钻电磁波电阻率测量
        5.3.2 电磁波电阻率测量数据模拟
        5.3.3 电阻率的计算与影响因素分析
    5.4 地层识别模型与方法
        5.4.1 地层识别模型的建立
        5.4.2 PNN概率神经网络原理
        5.4.3 基于PNN概率神经网络的地层识别试验
        5.4.4 地层识别效果对比试验
    5.5 本章小结
6 井下定向钻孔隐蔽致灾因素探查技术现场试验
    6.1 孟村煤矿断层与煤层稳定性探查现场试验
        6.1.1 矿井概况与工程背景
        6.1.2 探查方案设计
        6.1.3 钻孔施工
        6.1.4 探查效果
    6.2 白芨沟煤矿采空区与充水水源探查现场试验
        6.2.1 矿井概况与工程背景
        6.2.2 探查方案设计
        6.2.3 钻孔施工
        6.2.4 探查效果
    6.3 梅花井煤矿充水水源探查现场试验
        6.3.1 矿井概况与工程背景
        6.3.2 探查方案设计
        6.3.3 钻孔施工
        6.3.4 探查效果
    6.4 本章小结
7 结论与建议
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
致谢
参考文献
附录

(8)MINS/GPS/GM组合导航系统设计与关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状及趋势
        1.2.1 MIMU、GPS、GM研究现状及趋势
        1.2.2 MINS/GPS/GM组合导航系统研究现状及趋势
        1.2.3 组合导航滤波算法研究现状及趋势
    1.3 论文主要内容与结构安排
第2章 MINS/GPS/GM组合导航系统设计与实现
    2.1 系统组成及功能
    2.2 系统拟定指标
    2.3 系统关键器件选型
        2.3.1 MIMU选型
        2.3.2 GPS接收模块选型
    2.4 组合导航系统整体设计与实现
        2.4.1 系统机械结构设计
        2.4.2 系统硬件电路设计
        2.4.3 系统软件工程设计
        2.4.4 组合导航系统整体平台搭建
    2.5 本章小结
第3章 MINS/GPS/GM组合导航原理及误差分析
    3.1 捷联惯导(SINS)基本原理及误差分析
        3.1.1 SINS基本原理
        3.1.2 MIMU误差机理分析及误差标定
        3.1.3 基于Allan方差的MIMU随机误差参数辨识
    3.2 GPS导航原理及误差分析
    3.3 GM导航原理及误差分析
        3.3.1 GM误差机理分析与建模
        3.3.2 GM误差标定与补偿
    3.4 MINS/GPS/GM组合导航基本原理
        3.4.1 组合的前提及作用
        3.4.2 组合导航Kalman滤波原理
    3.5 本章小结
第4章 MINS/GPS/GM组合导航系统初始对准方法研究
    4.1 捷联惯导(SINS)初始对准基本原理
        4.1.1 粗对准基本原理
        4.1.2 精对准基本原理
    4.2 GM辅助MINS初始对准
        4.2.1 地磁/加速度计解析式粗对准
        4.2.2 GM航向误差辅助MINS精对准
    4.3 GPS辅助MINS初始对准
        4.3.1 GPS航迹向解析式粗对准
        4.3.2 GPS速度/位置辅助初始对准
    4.4 GM/GPS辅助MINS初始对准
    4.5 初始对准方案的仿真分析
    4.6 本章小结
第5章 MINS/GPS/GM组合导航滤波方法研究
    5.1 组合导航数据同步问题
    5.2 组合导航滤波方案设计
        5.2.1 组合方案设计
        5.2.2 MINS/GPS/GM组合导航系统数学模型
        5.2.3 主滤波器信息融合方法
    5.3 组合导航滤波仿真分析
    5.4 本章小结
第6章 MINS/GPS/GM组合导航系统试验验证
    6.1 组合导航系统初始对准试验
        6.1.1 转台磁方位对准试验
        6.1.2 车载组合式对准试验
    6.2 组合导航系统动态试验
        6.2.1 车载试验
        6.2.2 机载试验
    6.3 组合导航系统环境测试试验
        6.3.1 高低温试验
        6.3.2 线振动试验
        6.3.3 角振动试验
        6.3.4 磁干扰试验
        6.3.5 电源拉偏试验
    6.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢

(9)基于Android平台获取地质数据的关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景与研究意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究意义
    1.2 国内外野外地质资料数据采集信息化研究现状
        1.2.1 国内研究现状
        1.2.2 国外研究现状
    1.3 论文的研究内容与组织安排
        1.3.1 研究内容概述
        1.3.2 论文内容安排
    1.4 本章小结
第2章 相关技术
    2.1 现有获取地质数据的技术
        2.1.1 PDA技术
        2.1.2 野外定位技术
        2.1.3 移动GIS技术
        2.1.4 三种获取地质数据技术的比较
    2.2 基于Android的用户定位技术
        2.2.1 定位方式的分类
        2.2.2 用户定位的相关类
        2.2.3 用户定位的使用方法
    2.3 基于Android的传感器技术
        2.3.1 传感器的概念
        2.3.2 传感器的分类
        2.3.3 传感器的使用方法
        2.3.4 传感器的应用
    2.4 本章小结
第3章 基于Android获取地质数据的框架设计
    3.1 设计目标与功能简介
        3.1.1 设计目标
        3.1.2 功能简介
    3.2 整体框架设计
        3.2.1 系统框架介绍
        3.2.2 功能模块划分
        3.2.3 数据存储设计
    3.3 本章小结
第4章 基于Android获取地质数据的关键技术
    4.1 概述
    4.2 GPS模块
        4.2.1 GPS的定义
        4.2.2 GPS的特点
        4.2.3 GPS的测量方法与相关公式
        4.2.4 GPS模块的核心算法
    4.3 岩层倾角模块
        4.3.1 岩层倾角的定义
        4.3.2 岩层倾角的特点
        4.3.3 岩层倾角的测量方法与相关公式
        4.3.4 岩层倾角模块的核心算法
    4.4 地磁方位模块
        4.4.1 地磁方位的定义
        4.4.2 地磁方位的特点
        4.4.3 地磁方位的测量方法与相关公式
        4.4.4 地磁方位模块的核心算法
        4.4.4.1 自动获取地磁方位角
        4.4.4.2 指南针功能
    4.5 本章小结
第5章 基于Android获取地质数据的开发与实现
    5.1 开发环境与准备工作
        5.1.1 开发环境
        5.1.2 相关材料准备
        5.1.3 测试说明
    5.2 GPS模块的开发与实现
        5.2.1 功能的实现
        5.2.2 界面的介绍
        5.2.3 GPS模块的测试
        5.2.3.1 功能测试
        5.2.3.2 性能测试
    5.3 岩层倾角模块的开发与实现
        5.3.1 功能的实现
        5.3.2 界面的介绍
        5.3.3 岩层倾角模块的测试
        5.3.3.1 功能测试
        5.3.3.2 性能测试
    5.4 地磁方位模块的开发与实现
        5.4.1 功能的实现
        5.4.2 界面的介绍
        5.4.3 地磁方位模块的测试
        5.4.3.1 功能测试
        5.4.3.2 性能测试
    5.5 本章小结
结论
参考文献
附录
致谢

(10)球载吊篮平台设计技术及自主姿态控制方法研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
插图索引
表格索引
主要符号表
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外发展历程及现状
        1.2.1 国外发展历程及现状
        1.2.2 国内发展情况介绍
    1.3 面临问题
        1.3.1 运载方式所导致的控制耦合问题
        1.3.2 系统控制特性问题
        1.3.3 系统任务能力所决定的设计集成问题
    1.4 本文的创新点
    1.5 本文的主要研究内容
        1.5.1 研究技术路线
        1.5.2 研究内容概述
        1.5.3 论文章节安排
第二章 球载吊篮的任务需求及指向分析
    2.1 实验任务对吊篮需求概述
        2.1.1 实验任务中的主要需求
        2.1.2 实验任务剖面中的其它需求
        2.1.3 指向控制过程需求
        2.1.4 系统技术指标要求
    2.2 对目标观测点的跟踪与指向分析
        2.2.1 参考坐标系及姿态定义
        2.2.2 球载吊篮的空间位置
        2.2.3 指向方向的确定
        2.2.4 球载吊篮应具有的姿态
第三章 球载吊篮的飞行特性及姿控原理
    3.1 球载吊篮飞行时运动特性及其影响分析
        3.1.1 球载吊篮高空飞行时的运动特性
        3.1.2 运动特性的影响分析
        3.1.3 吊篮姿态的修正
    3.2 吊篮姿态的调整与稳定
        3.2.1 角动量守恒定律
        3.2.2 方位调整与稳定原理
        3.2.3 去耦和卸荷
第四章 自主姿态控制系统集成与实现
    4.1 系统的总体结构
    4.2 方位控制子系统
        4.2.1 飞轮总成
        4.2.2 力矩电机
        4.2.3 磁方位传感器
        4.2.4 PWM 驱动器
    4.3 反捻装置
        4.3.1 反捻电机及减速器
        4.3.2 驱动器
        4.3.3 扭变器
        4.3.4 机械结构及零部件
    4.4 指向控制子系统
        4.4.1 指向总成驱动电机及减速器
        4.4.2 驱动器
        4.4.3 角度码盘
    4.5 GPS 接收机
    4.6 垂直陀螺
    4.7 姿控计算机
        4.7.1 单板计算机(SBC)
        4.7.2 光电隔离串口板
        4.7.3 I/O 接口板
        4.7.4 电源板
    4.8 系统资源配置
    4.9 系统的集成
    4.10 电源系统设计
    4.11 可靠性设计及考虑
        4.11.1 机械结构部分考虑
        4.11.2 电气硬件可靠性设计
        4.11.3 系统复位功能
第五章 系统控制特性及优化需求分析
    5.1 方位控制子系统数学模型
        5.1.1 方位控制原理框图
        5.1.2 驱动力矩-方位角的传递函数
        5.1.3 飞轮总成刚度及间隙
        5.1.4 飞轮总成的传递函数模型
        5.1.5 驱动器增益
        5.1.6 系统参数变化
        5.1.7 子系统传递函数模型
    5.2 方位控制特性分析
        5.2.1 仿真参数
        5.2.2 方位控制稳定性
        5.2.3 耦合特性
        5.2.4 非线性和不确定因素的影响
    5.3 应用反捻装置后的系统特性
        5.3.1 与反捻装置综合的数学模型
        5.3.2 吊绳力矩的变化
        5.3.3 飞轮转速的稳定点
        5.3.4 控制品质的提升
        5.3.5 对其他不利因素的鲁棒性
    5.4 优化需求分析
第六章 综合解耦器及鲁棒性控制器设计
    6.1 综合解耦器设计
        6.1.1 优化方式概述
        6.1.2 状态观测器设计
        6.1.3 仿真结果分析
    6.2 非线性 PID 控制器设计
        6.2.1 控制器原理实现
        6.2.2 控制器 Simulink 模型
        6.2.3 仿真分析
    6.3 鲁棒自适应 PID 控制方法研究
        6.3.1 系统及问题描述
        6.3.2 不确定性的逼近
        6.3.3 鲁棒自适应控制器设计
    6.4 自适应控制器鲁棒性优化方法研究
        6.4.1 设计原则及问题
        6.4.2 多滑模控制器设计
        6.4.3 稳定性分析
        6.4.4 仿真分析
    6.5 小结
第七章 系统应用扩展及软件设计
    7.1 多任务能力的扩展
        7.1.1 安装结构的可变性
        7.1.2 硬件可扩展性
        7.1.3 控制器适应性
    7.2 长航时续航能力
    7.3 最小系统设计
    7.4 应用过程操作
    7.5 控制软件设计
        7.5.1 子功能模块定义
        7.5.2 多任务运行内核
        7.5.3 多任务运行及调度
        7.5.4 附加功能
第八章 调试、放飞过程与试验结果
    8.1 机械零部件的强度试验
        8.1.1 试验设备
        8.1.2 悬挂杆强度试验
        8.1.3 斜拉杆强度试验
    8.2 电气硬件环境试验
        8.2.1 试验组件
        8.2.2 试验大纲及操作流程
        8.2.3 试验结果及结论
    8.3 传感器标定
        8.3.1 磁方位传感器的补偿及标定
        8.3.2 垂直陀螺的标定
        8.3.3 指向系统角度码盘的标定
    8.4 联合调试
    8.5 放飞及实验结果
        8.5.1 主要控制参数
        8.5.2 放飞实验数据
总结及展望
参考文献
发表论文及参加科研情况说明
致谢
附录A
附录B

四、智能磁方位传感器设计(论文参考文献)

  • [1]智能钻探中数据采集单元设计[D]. 肖博文. 哈尔滨工业大学, 2021
  • [2]多元感知的强夯施工质量智能监测装备系统[J]. 刘全,张宏阳,邬志,金银龙,高乔裕,李飞羽,游川,赵越良. 水力发电学报, 2021(10)
  • [3]面向智能碾压机的位姿感知算法[J]. 谢辉,刘煜光,闫龙. 天津大学学报(自然科学与工程技术版), 2021(06)
  • [4]安卓智能终端GNSS观测值分析和GNSS/PDR融合算法研究[D]. 张书维. 中国矿业大学, 2020(01)
  • [5]基于云计算的地磁数据采集分析系统设计与关键技术研究[D]. 王奕文. 昆明理工大学, 2020(05)
  • [6]航姿罗盘校正技术研究[D]. 谢正中. 哈尔滨工业大学, 2019(01)
  • [7]煤矿井下隐蔽致灾因素定向钻孔探查技术研究[D]. 方俊. 西安科技大学, 2019(01)
  • [8]MINS/GPS/GM组合导航系统设计与关键技术研究[D]. 王萌. 哈尔滨工程大学, 2019(08)
  • [9]基于Android平台获取地质数据的关键技术研究[D]. 王鑫. 湖北大学, 2016(06)
  • [10]球载吊篮平台设计技术及自主姿态控制方法研究[D]. 王鸿辉. 西北工业大学, 2014(07)

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智能磁定向传感器的设计
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