光电桅杆工作姿态测试技术研究

发布时间：2018-05-04 01:35

  本文选题：光电桅杆 + 工作姿态　； 参考：《西安工业大学》2017年硕士论文

【摘要】：传统的光电工作桅杆姿态测试方法具有成本高,精度低,实时性差,不利于数字化等缺陷,进入新世纪以来,随着自动化、信息化、智能化的推进,新的战场环境对光电桅杆工作姿态测试系统提出了新的要求。本课题主要目的是对光电桅杆工作姿态测试技术进行研究,探索出一种新的低成本、高精度的光电桅杆工作姿态测试方法。论文通过分析目前国内外常用的物体姿态测试的原理和方法,结合系统技术要求,提出了一种新的光电桅杆工作姿态测试方法。该方法使用两个置于桅杆顶部和桅杆底部的惯性测量单元分别采集光电桅杆在工作过程中顶部和底部的姿态数据,再利用桅杆姿态解算算法解算出桅杆的工作姿态(扭曲角Φ和倾斜角α)。本文从物体姿态解算的基本原理出发,阐述了光电桅杆工作姿态测试系统的设计思路;从坐标变换理论入手,推导了桅杆姿态解算算法,建立了桅杆姿态解算模型;然后,设计了一个基于STM32微处理器的姿态解算调理板,并进行了相应的软件设计;最后,对本文所设计的光电桅杆工作姿态测试系统进行了实验测试,并对实验结果进行了分析。通过实验测试分析,结果表明:本文设计的光电桅杆工作姿态测试系统设计合理、软硬件工作稳定可靠,对倾斜角和扭曲角的测量范围为±16°、测量精度为3mrad,满足了课题给定的各项技术指标要求。
[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 伪) 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 卤16 掳, and the measurement precision is 3 mrad. it meets the requirements of various technical indexes given in the subject.
【学位授予单位】：西安工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TN15

【参考文献】

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本文编号：1841029