导读:本文包含了姿态参考论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:姿态,惯性,航向,系统,敏感,磁强计,气动力。
姿态参考论文文献综述
高鹏[1]（2019）在《基于MEMS的冗余式航向姿态参考系统设计与实现》一文中研究指出基于MEMS的航向姿态参考系统是近些年出现的惯性测量设备,能够测量载体的实时的姿态信息。由于系统具有体积小、低功耗、低成本等优势,大量应用在军事领域和民事生活中。随着科技的发展,市场对导航系统的性能要求也是越来越高,系统的可靠性成为衡量航向姿态参考系统优劣的重要指标,在绝大多数军事应用或少数生活领域中,航向姿态参考系统出现故障会造成严重的事故或经济损失。所以当下需要解决的问题是如何提高系统的可靠性。本文针对基于MEMS的航向姿态参考系统工作在极端环境中可靠性偏低的问题,提出一种基于MEMS的冗余式航向姿态参考系统,通过器件级冗余方式提高系统的可靠性。通过系统需求分析、系统可行性方案分析。通过系统硬件平台设计、系统软件开发设计以及标定与解算算法实现展开设计。论文的主要工作如下:首先,叙述本课题的研究背景与意义,通过分析国内外现有系统存在的缺陷,提出需要解决的问题。针对提高系统可靠性性能,对系统冗余配置方式进行分析;为了实现系统低功耗特点,对比并分析系统器件选型;为了实现系统低成本特点,分析并制定硬件设计方案;为了实现系统小型化特点,分析系统冗余结构与电路板配置方式。其次,系统选用ADI公司的4个MEMS陀螺仪和4个MEMS加速度计敏感载体姿态信息,使用Altera公司的FPGA采集MEMS器件的输出信息并发送给Kinetis60处理器,在K60中实现数据解算并输出姿态信息。设计系统硬件电路和PCB板,分别设计了FPGA的最小系统电路和外围EPCS电路、K60最小系统电路和外围RS232电路、MEMS传感器电路以及系统电源电路。再次,分别设计FPGA与K60的底层程序。首先介绍FPGA的开发环境,使用QuartusⅡ与Qsys开发环境配置FPGA的硬件,使用NIOSⅡ开发环境编写FPGA与MEMS器件、K60通信程序。接下来介绍K60的开发环境IAR,在IAR中编写与FPGA的通信程序与姿态解算算法。最后,设计FIR滤波器减小分析出的误差。建立MEMS器件的误差模型并对器件进行标定,得到器件的标定系数并补偿。介绍矩阵转换和四元数解算算法,通过静态与动态实验,证明基于MEMS的冗余式航向姿态参考系统可靠性得到了提高。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-03-01）
展浩[2]（2019）在《基于MEMS的运动姿态参考系统的设计与研究》一文中研究指出近十年来,MEMS技术发展迅猛,同时也带动了MEMS惯性器件的蓬勃发展,随着MEMS技术逐渐走向成熟,MEMS惯性器件的成本不断降低,MEMS器件得到了更加广阔的应用。作为MEMS技术较早的应用成果,MEMS惯性传感器在近些年得到了长足的发展,器件尺寸在不断变小,但精度一直在提高。MEMS惯性器件具有的体积小、成本低、易集成的特点,使其能够在市场竞争中脱颖而出,占据更多的中低精度导航测姿市场。针对MEMS器件的广阔应用前景,本论文设计并实现了一套基于MEMS的运动姿态参考系统。本论文首先回顾了MEMS技术的发展以及MEMS惯性器件的应用,介绍了MEMS器件在姿态测量上的具体应用,同时对运动姿态参考系统的研制和应用现状作了比较。之后详细阐述了捷联式惯性导航系统姿态、位置、速度的解算原理,给出了姿态、位置、速度的更新方程和解算方程,并推导得出了捷联惯导系统的误差方程。接下来介绍了卡尔曼滤波的基本原理并提出了基于卡尔曼滤波的水平姿态自主测量方案,并通过对实验室之前积累的大量船舶航行实际数据的分析提出舰船瞬时线加速度的提取方法,证实了该方案的现实可行性,给出了卡尔曼滤波器的设计方案,之后通过仿真,确定MEMS惯性器件的选型,并根据MEMS器件的标定数学模型设计了标定实验。之后,本论文详细阐述了运动姿态参考系统的实现,以功能模块为基本单位,分块进行设计和验证,按此思路逐步完成了导航计算平台、电源转换模块、DSP外围电路、FPGA外围电路、存储模块、外部通信模块的设计。随后,论述了DSP端的软件设计,分析并得出了软件的整体流程框图,重点实现了FPGA和DSP的双核信息交互功能,并利用CCS编写了DSP端的软件。最后,针对运动姿态参考系统进行了各类实验。首先为了补偿器件安装过程中的非正交性带来的误差进行了转台速率标定实验、位置标定实验、零位标定实验。补偿安装误差后为验证系统性能,进行了静态性能测试和摇摆动态测试,测试结果均达到了设计的预计水准,最后,为验证系统的可靠性,进行了高低温工作测试和振动测试。测试发现,系统具备一定的可靠性,在实验设定的高低温环境下能够正常工作,在经历振动测试后仍能正常工作。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2019-03-01）
黎海青,刘叙含,刘晓霞,赵阳阳,党群[3]（2018）在《基于模型参考的空面导弹滑模姿态控制》一文中研究指出针对直升机机载空面导弹发射初始段动压低、操纵性差和模型不确定性问题,提出了基于模型参考的气动力/推力矢量复合控制方法。首先建立了空面导弹动力学和运动学方程,然后,利用小扰动法线性化建立了基于气动舵/推力矢量控制的系统纵向通道状态空间模型;其次,采用基于模型参考的滑模控制理论设计姿态控制器,使系统状态快速跟踪参考模型,并利用李亚普诺夫定理证明了系统的稳定性;最后,建立了六自由度弹道仿真模型并进行了数字仿真。仿真结果表明:所设计的控制系统在飞行初始段气动参数摄动20%条件下依然能够快速响应姿态指令,跟踪误差不超过2°,控制系统性能良好并具有较强的鲁棒性。(本文来源于《飞行力学》期刊2018年02期）
王婵,王慧泉,金仲和,杜超禹[4]（2017）在《基于近邻参考集与E2LSH加速的姿态敏感器故障检测》一文中研究指出为满足高维、多状态姿控敏感器遥测数据的实时故障检测,提出了一种基于局部敏感哈希和子空间异常因子的故障检测算法。算法通过局部敏感哈希索引的建立和使用,检测全局故障点;通过子空间异常因子的计算,检测子空间故障点。提出了近似邻近参考集与缓存桶的概念,降低算法的时间复杂度。ZDPS-2卫星的姿控敏感器数据分析结果表明,该方法故障查准率89.3%,查全率100%,且泛化性能优于原始的子空间异常程度算法。该算法解决了原始的子空间异常程度算法实时性低、检测全局故障困难问题,可以满足姿控敏感器实时故障检测需求。(本文来源于《传感技术学报》期刊2017年09期）
陈阳,宋昌盛,吴智铧[5]（2017）在《基于STM32便携式航向姿态参考系统设计》一文中研究指出研究基于嵌入式的航向姿态参考系统,采用STM32处理器及MEMS叁轴陀螺仪、叁轴加速度计与叁轴磁强计进行系统的硬件设计。叁轴磁强计进行了基于椭球约束的测量磁场校正。以四元数的微分方程为基础,采用扩展卡尔曼滤波方法对传感器数据进行融合。以陀螺仪测量得到的角速率作预测更新,以重力加速度和磁场测量作为观测更新,得到可靠的姿态角信息。(本文来源于《龙岩学院学报》期刊2017年02期）
李翔,李明[6]（2017）在《航姿参考系统姿态算法性能优化仿真研究》一文中研究指出航姿参考系统(AHRS)利用重力及地磁场矢量观测值估计载体姿态,但采用加速度计测量重力会受到载体运动加速度的干扰而造成姿态估计误差。提出一种对运动加速度进行估计和补偿的新方法,上述方法在AHRS姿态算法外部实现运动加速度的估计与补偿,因而无需改动AHRS原有滤波器结构设计,几乎不需增加存储空间及计算量。仿真及结果表明,所提出的新方法能与各种常用AHRS姿态滤波算法相配合,能有效地消除运动加速度对姿态估计精度的影响,从而有助于提升AHRS在动态环境下的性能。(本文来源于《计算机仿真》期刊2017年02期）
淡鹏,王丹,郭延臣[7]（2016）在《星敏数据转换为参考系欧拉角姿态的方法》一文中研究指出针对叁轴稳定卫星星敏感器姿态测量数据转换参考系欧拉角姿态计算的相关问题,首先,系统地总结了转换计算的方法,给出了星敏数据计算姿态矩阵及姿态矩阵解算欧拉角的方法;然后,对工程上常用的312及321转序,从编程角度提出了一种全角度欧拉角解算及值选择方法;最后,分析了采用所提方法转换计算中的常见误差因素及注意事项,并基于分析结果给出了同步星的转序选取建议。研究结果表明所提方法是有效的,对卫星姿态确定和误差分析有一定的参考意义。(本文来源于《电讯技术》期刊2016年12期）
陈亮,杨柳庆,肖前贵[8]（2016）在《基于梯度下降法和互补滤波的航向姿态参考系统》一文中研究指出针对微型无人机航向姿态参考系统低成本、小型化的工程实现需求,基于叁轴陀螺仪、加速度计和磁力计,提出了一种在线实时姿态估计算法。该算法采用四元数描述系统模型,采用改进的梯度下降法预处理加速度计和磁力计的姿态信息,然后采用互补滤波融合陀螺仪的姿态信息,实现高精度实时姿态估计。最后通过在线性能测试,来验证算法的有效性。结果表明,该算法测量误差小、运算量小、实时性高,具有较高的工程应用价值。(本文来源于《电子设计工程》期刊2016年24期）
代君,王晓璐,任淑红[9]（2016）在《小型无人机姿态航向参考硬件系统》一文中研究指出研究了姿态航向系统的硬件组成,包括单片机STM32F103、陀螺仪加速度计MPU6050和磁航向计HMC5883。进行了硬件系系统测试实验。(本文来源于《长春工业大学学报》期刊2016年03期）
代君,任淑红,王晓璐[10]（2016）在《小型无人机姿态航向参考系统信息融合算法》一文中研究指出介绍了互补滤波器的原理,对信息融合算法互补滤波计算姿态角的过程,从理论上分析了优劣性。仿真实验证明,互补滤波算法可以实现无人机的高精度姿态解算。(本文来源于《长春工业大学学报》期刊2016年01期）
姿态参考论文开题报告
（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：
近十年来,MEMS技术发展迅猛,同时也带动了MEMS惯性器件的蓬勃发展,随着MEMS技术逐渐走向成熟,MEMS惯性器件的成本不断降低,MEMS器件得到了更加广阔的应用。作为MEMS技术较早的应用成果,MEMS惯性传感器在近些年得到了长足的发展,器件尺寸在不断变小,但精度一直在提高。MEMS惯性器件具有的体积小、成本低、易集成的特点,使其能够在市场竞争中脱颖而出,占据更多的中低精度导航测姿市场。针对MEMS器件的广阔应用前景,本论文设计并实现了一套基于MEMS的运动姿态参考系统。本论文首先回顾了MEMS技术的发展以及MEMS惯性器件的应用,介绍了MEMS器件在姿态测量上的具体应用,同时对运动姿态参考系统的研制和应用现状作了比较。之后详细阐述了捷联式惯性导航系统姿态、位置、速度的解算原理,给出了姿态、位置、速度的更新方程和解算方程,并推导得出了捷联惯导系统的误差方程。接下来介绍了卡尔曼滤波的基本原理并提出了基于卡尔曼滤波的水平姿态自主测量方案,并通过对实验室之前积累的大量船舶航行实际数据的分析提出舰船瞬时线加速度的提取方法,证实了该方案的现实可行性,给出了卡尔曼滤波器的设计方案,之后通过仿真,确定MEMS惯性器件的选型,并根据MEMS器件的标定数学模型设计了标定实验。之后,本论文详细阐述了运动姿态参考系统的实现,以功能模块为基本单位,分块进行设计和验证,按此思路逐步完成了导航计算平台、电源转换模块、DSP外围电路、FPGA外围电路、存储模块、外部通信模块的设计。随后,论述了DSP端的软件设计,分析并得出了软件的整体流程框图,重点实现了FPGA和DSP的双核信息交互功能,并利用CCS编写了DSP端的软件。最后,针对运动姿态参考系统进行了各类实验。首先为了补偿器件安装过程中的非正交性带来的误差进行了转台速率标定实验、位置标定实验、零位标定实验。补偿安装误差后为验证系统性能,进行了静态性能测试和摇摆动态测试,测试结果均达到了设计的预计水准,最后,为验证系统的可靠性,进行了高低温工作测试和振动测试。测试发现,系统具备一定的可靠性,在实验设定的高低温环境下能够正常工作,在经历振动测试后仍能正常工作。
（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。
姿态参考论文参考文献
[1].高鹏.基于MEMS的冗余式航向姿态参考系统设计与实现[D].哈尔滨工程大学.2019
[2].展浩.基于MEMS的运动姿态参考系统的设计与研究[D].哈尔滨工程大学.2019
[3].黎海青,刘叙含,刘晓霞,赵阳阳,党群.基于模型参考的空面导弹滑模姿态控制[J].飞行力学.2018
[4].王婵,王慧泉,金仲和,杜超禹.基于近邻参考集与E2LSH加速的姿态敏感器故障检测[J].传感技术学报.2017
[5].陈阳,宋昌盛,吴智铧.基于STM32便携式航向姿态参考系统设计[J].龙岩学院学报.2017
[6].李翔,李明.航姿参考系统姿态算法性能优化仿真研究[J].计算机仿真.2017
[7].淡鹏,王丹,郭延臣.星敏数据转换为参考系欧拉角姿态的方法[J].电讯技术.2016
[8].陈亮,杨柳庆,肖前贵.基于梯度下降法和互补滤波的航向姿态参考系统[J].电子设计工程.2016
[9].代君,王晓璐,任淑红.小型无人机姿态航向参考硬件系统[J].长春工业大学学报.2016
[10].代君,任淑红,王晓璐.小型无人机姿态航向参考系统信息融合算法[J].长春工业大学学报.2016
论文知识图
