航空磁梯度张量仪运动噪声仿真及其轻便型采集系统研究
本文关键词:航空磁梯度张量仪运动噪声仿真及其轻便型采集系统研究 出处:《吉林大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文
更多相关文章: 运动噪声仿真 磁梯度张量 飞行模拟器 轻便型采集系统
【摘要】:航空磁梯度张量探测具有空间分辨率高,获取信息量丰富,受地磁场影响小等优点,广泛应用于资源勘探、地质调查和军事反潜等方面。目前,国外在航空磁梯度张量系统的研制及实验数据的处理与解释等方面已取得一定成果,而国内在该领域的研究仍处于起步阶段。制约其发展的主要因素有:飞行器振动、姿态变化及其自身磁干扰等对张量仪测量的数据质量影响大且影响因素众多;现阶段研制的磁梯度张量系统大多处于体积大、功耗高的阶段,只能依赖大型的运载平台。因此,揭示出航空磁梯度张量仪运动噪声产生的内在机理,并研制轻便型的航空磁梯度张量采集系统会有力地推进航空磁梯度张量探测工作。本研究的核心内容及成果如下:(1)仿真模拟航空磁梯度张量探测,揭示张量仪运动噪声产生的机理。首先采用开源飞行模拟器Flight Gear中的JSBSim模型作为运载平台的动力学模型,并在Lab VIEW中搭建了飞控系统、探测任务导航系统、通信系统、磁偶极子的磁梯度张量模型、飞行器磁场干扰模型以及测量装置误差模型等,模拟了飞行勘探;然后针对仿真结果进行了分析,揭示了飞行器振动、姿态变化、磁干扰等对测量数据的影响情况;最后展开野外飞行对比实验,验证了仿真结果与实测结果存在一定的相似性,从而对此类系统的设计、实验测试、数据处理等起参考作用。(2)结合仿真结果,设计并实现轻便型航空磁梯度张量采集系统,完成系统性能评估与测试工作。采集系统由采集模块、路由器模块、嵌入式PC主控模块、人机交互模块与电源模块等组成。嵌入式PC通过TCP/IP协议与采集模块通信,完成磁场信息及采集模块设置指令的传输,并通过串口,获取惯导信息;人机交互模块采用外接显示屏和鼠标的方式,创建虚拟仪器面板,提高系统的人机交互性。利用模块化的思想实现了系统的软件部分,先分为三个实验系统,每个子系统下又有具体的功能模块。并针对采集系统的磁干扰、采集精度等进行评估,于室内外重复进行稳定性测试实验,确保采集系统满足野外勘测的要求。
[Abstract]:Airborne magnetic gradient tensor detection has many advantages, such as high spatial resolution, abundant information acquisition, and little influence by geomagnetic field. It is widely used in resource exploration, geological survey and military anti submarine exploration. At present, some achievements have been made in the field of aeromagnetic gradient tensor system and processing and interpretation of experimental data abroad. However, the domestic research in this field is still in its infancy. The main factors restricting the development of quality: the vehicle vibration and pose changes its magnetic interference on the measurement data of the tensor and the influence of many factors; magnetic gradient tensor system of the present stage developed mostly in large volume, high power consumption, can only rely on the large platform vehicle. Therefore, it reveals the inherent mechanism of the motion noise produced by the airborne magnetic gradiometer, and develops a portable airborne magnetic gradient tensor acquisition system, which will effectively promote the detection of airborne magnetic gradient tensor. The main contents and achievements of this study are as follows: (1) the simulation of aeromagnetic gradient tensor detection is simulated and the mechanism of the motion noise of tensor is revealed. We first used the JSBSim model of open source Flight flight simulator Gear as a platform vehicle dynamics model, and the Lab VIEW to build a flight control system, mission navigation system, communication system, magnetic dipole magnetic gradient tensor model, vehicle model and magnetic field measurement device error model, flight simulation and the exploration; according to the analysis of the simulation results reveal the effect of the vehicle vibration, attitude change, magnetic interference on the measurement data; finally, the wild flight experiments verify the simulation results and the measured results are somewhat similar, so this kind of system design, experimental testing and data processing for reference. (2) combining the simulation results, a portable aeromagnetic gradient tensor acquisition system is designed and implemented, and the performance evaluation and testing of the system are completed. The acquisition system is composed of the acquisition module, the router module, the embedded PC main control module, the human-computer interaction module and the power module. Embedded PC through TCP/IP protocol and communication acquisition module, transmission and magnetic information acquisition module is set up instructions, and through the serial port, to obtain navigation information; human-computer interaction module uses the external display and mouse, create a virtual instrument panel, improve machine interactive system. The software part of the system is realized by the idea of modularization, which is divided into three experimental systems first, and each subsystem has a specific function module. We evaluated the magnetic interference and acquisition accuracy of the acquisition system, repeated the stability test inside and outside the laboratory, and ensured that the acquisition system met the requirements of field survey.
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:P631.23
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 邢紫阳;李明东;彭鼎;;人体视力指标计算机智能采集系统研究(英文)[J];西华师范大学学报(自然科学版);2010年03期
2 陈帅;采集系统中数据的非线性处理方法比较[J];内蒙古师范大学学报(自然科学汉文版);2003年02期
3 于宏波;;一种基于虹吸式传感器的降水量采集系统[J];现代电子技术;2013年21期
4 宗晓萍;刘巍;;无线温湿度采集系统设计[J];河北工业科技;2010年06期
5 张昊;;浅析电力采集系统故障时刻精度的改进[J];科技风;2013年15期
6 杨海霞;张永奎;;网络新闻数据可视化采集系统的设计及应用[J];山西科技;2006年05期
7 李国昌;;428XL采集系统故障排除分析[J];物探装备;2010年03期
8 李富强;陈俊峰;郑宝周;万红;;基于PCI9820的综合采集系统设计[J];河南科学;2008年01期
9 刘进;;基于AT91RM9200微处理器的嵌入式视频采集系统设计[J];科技信息;2013年24期
10 张平;刘长发;焦丞民;;中国南极长城站地磁数据采集系统[J];地震地磁观测与研究;1990年03期
相关会议论文 前10条
1 宋箭;;表面肌电采集系统及其应用[A];第十一届全国运动生物力学学术交流大会论文汇编(摘要)[C];2006年
2 于海业;李国臣;马成林;;植物电位信号采集系统的开发与应用(英文)[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
3 李春胜;王恩美;范鑫;王宏;;磁场刺激诱发肌电信号的采集系统[A];中国仪器仪表学会第三届青年学术会议论文集(下)[C];2001年
4 詹瑜;;标本数字化管理软件与三维数字模型采集系统[A];博物馆藏品保管学术论文集[C];2004年
5 刘扬;贾海涛;曹丽;;手写动态特征采集系统的设计[A];第七届青年学术会议论文集[C];2005年
6 王鹏;左旺孟;李乃民;张宏志;刘珊;;多路迈向采集系统的设计与实现[A];中国中西医结合学会第六届全国诊断学术会议论文集[C];2012年
7 巫懿;何建平;姜春海;;太钢能源计量采集系统的分析与应用[A];企业计量测试与质量管理——中国科协2005年学术年会论文集[C];2005年
8 赵欣;许春艳;;基于ADS8364和ARM7单片机的导航姿态角采集系统设计[A];第八届工业仪表与自动化学术会议论文集[C];2007年
9 陈锡辉;谢小希;高翠山;聂振东;;MDC模型实验参量采集系统的软件设计[A];第11届全国计算机在现代科学技术领域应用学术会议论文集[C];2003年
10 郑永辉;;一种基于DSP的回波信号实时采集系统设计[A];中国声学学会2005年青年学术会议[CYCA'05]论文集[C];2005年
相关重要报纸文章 前7条
1 李岳鹏;民爆物品信息化采集系统获好评[N];中煤地质报;2007年
2 侯利平 汪国民 记者刘领;校安工程采集系统通过国家级校验[N];锦州日报;2010年
3 朱元旦 黄东;大连市建成统计数据网上采集系统[N];中国信息报;2007年
4 通讯员 邹争春 记者 张国圣;交通事故现场信息快速采集系统问世[N];光明日报;2013年
5 中国联通太原市分公司设备维护中心 周毅;浅谈联机计费采集系统的实现[N];山西科技报;2010年
6 ;社会化采集系统倍增效能[N];常州日报;2008年
7 通讯员 张春云 陈爱红;采集系统带来的变化[N];临汾日报;2010年
相关博士学位论文 前1条
1 陈亮;核素识别算法及数字化能谱采集系统研究[D];清华大学;2009年
相关硕士学位论文 前10条
1 晁志峰;基于城市快速公交BRT的棋盘式道路能量采集系统及关键技术研究[D];西南交通大学;2015年
2 王旭辉;温室气象要素远程无线采集系统设计与实现[D];电子科技大学;2014年
3 李宇菲;基于DSP的发动机参数采集系统的软件设计与实现[D];西安电子科技大学;2014年
4 陈雯;电信综合告警采集系统的设计与实现[D];电子科技大学;2015年
5 王铧栋;高速模拟采集系统的设计和实现[D];西安电子科技大学;2014年
6 虞潇蓥;基于CPLD的线阵CCD光谱信息采集系统研究[D];南京邮电大学;2015年
7 朱倩倩;基于FPGA的耐高压水声采集系统[D];中北大学;2016年
8 汪瑞;面向高质量生物电采集系统的若干研究[D];南京大学;2014年
9 刘委;基于LZW算法的发动机参数实时采集系统的实现[D];江苏大学;2016年
10 郝艳彪;肌电—惯性信息无线采集系统设计[D];燕山大学;2016年
,本文编号:1344863
本文链接:https://www.wllwen.com/shoufeilunwen/benkebiyelunwen/1344863.html