MM1314午夜免费视频

                    24小時論文定制熱線

                    咨詢電話

                    熱門畢設:土木工程工程造價橋梁工程計算機javaasp機械機械手夾具單片機工廠供電采礦工程
                    您當前的位置:論文定制 > 畢業設計論文 >
                    快速導航
                    畢業論文定制
                    關于我們
                    我們是一家專業提供高質量代做畢業設計的網站。2002年成立至今為眾多客戶提供大量畢業設計、論文定制等服務,贏得眾多客戶好評,因為專注,所以專業。寫作老師大部分由全國211/958等高校的博士及碩士生設計,執筆,目前已為5000余位客戶解決了論文寫作的難題。 秉承以用戶為中心,為用戶創造價值的理念,我站擁有無縫對接的售后服務體系,代做畢業設計完成后有專業的老師進行一對一修改與完善,對有答辯需求的同學進行一對一的輔導,為你順利畢業保駕護航
                    代做畢業設計
                    常見問題

                    組合導航汽車姿態數據采集系統開發

                    添加時間:2018/12/11 來源:中北大學 作者:王贇贇
                    對組合定位技術做了詳細研究,在松組合的組合方式下,選取 Kalman 濾波算法、噪聲有限記憶在線計算自適應 Kalman 濾波算法、聯邦 Kalman 濾波算法、非線性擴展卡爾曼濾波算法(EKF)四種濾波算法作為信息融合濾波器。
                    以下為本篇論文正文:

                    摘要

                      本文設計了一套基于組合導航的汽車姿態數據采集系統。系統以車輛為研究目標,測量車輛的姿態角信息和定位信息。系統采集汽車的三軸地磁數據、加速度數據、角速率數據、經緯度數據、高度數據及速度數據,在單片機 STM32F107V 的控制下,采用內嵌 TCP/IP 協議的芯片 SIM5360 作為無線通信模塊,借用 GPRS 網絡無線傳輸至 PC 機。

                      在 PC 機上,通過粒子濾波算法對三軸加速度數據和三軸角速度數據濾波,然后對三軸加速度數據、三軸角速度數據和三軸地磁數據采用條件式姿態解算算法解算得到汽車姿態角。僅根據車輛的姿態角是不能對駕駛員綜合駕駛行為做出分析的,需要結合地理地貌信息,所以采用捷聯慣導和 GPS 組合實現定位功能。主要工作和研究成果包括:

                     。1)以避免交通事故為目的,避開前人以特定不良駕駛行為為研究對象的慣性思維,以車為研究對象,通過對車輛的信息研究分析來預測交通安全隱患,以此設計出一套基于組合導航的汽車姿態數據采集系統。

                     。2)采用了一種基于粒子濾波的條件式姿態解算算法,使得獲取的姿態角精度提高。并通過仿真分析證明了算法的有效性。

                     。3)單一的汽車姿態不能判斷汽車是否安全行駛,道路拓撲結構也是影響因素之一,本文給系統增加定位功能以排除這一影響。系統對姿態數據的采集實質上是捷聯導航定位的一個基礎功能,所以借此采用 GPS 和捷聯慣導組合來對系統實現更好的定位。

                      文中用 Kalman 濾波、噪聲有限記憶在線計算自適應 Kalman 濾波、聯邦 Kalman 濾波及非線性擴展 Kalman 濾波等四種算法分別對捷聯慣導信息和采集的 GPS 信息進行融合,通過仿真分析,最后選取了融合效果最好的非線性擴展 Kalman 濾波構建的組合導航系統。

                     。4)通過實驗驗證了系統的可用性。

                      關鍵字:姿態解算,粒子濾波,組合導航,卡爾曼濾波

                    Abstract

                      This thesis designs a set of vehicle attitude data acquisition system which based onintegrated navigation. The system uses the vehicle as the research target to measure theattitude information and positioning information of the vehicle. The system uses the chipSIM5360 as the wireless communication module under the control of the STM32F107V andcollects the data collected by the system. First,The system collects the data of the three-axisgeomagnetic data, acceleration data, angular rate data, latitude and longitude data, height dataand speed of vehicle. Then,under the control of the STM32F107V, the system uses the chipSIM5360 as the wireless communication module and transfers data to PC by GPRSnetwork.The three-axis acceleration data and the three-axis angular velocity data are filteredby the particle filter algorithm.Then,three-axis geomagnetic data, acceleration data, angularrate data is processed by the conditional attitude calculation algorithm toObtain the vehicle attitude angle . Just based on the attitude of the vehicle ,the integrateddriving behavior of he driver can not be analyzed and need to combine withgeomorphological information.So strapdown inertial navigation and GPS combine to achievepositioning function. The main work and research results include:

                      (1) In order to avoid the traffic accident , the previous scholar always a single baddriving behavior. The vehicle is used as the research object in the thesis .So the thesis designsa set of vehicle attitude data acquisition system which based on integrated navigation.

                      (2) A conditional attitude calculation algorithm based on particle filter is used, whichimproves the accuracy of the acquired attitude angle. And the validity of the algorithm isproved by simulation analysis.

                      (3) A single car attitude can not determine whether the car is safe driving, road topology is one of the factors, this paper to the system to increase the positioning function to rule out this effect. attitude data acquisition is essentially a basic function of strapdown navigation and positioning, so strapdown inertial navigation and GPS combines to achieve a better positioning in the system. In this thesis, four algorithms, such as Kalman filter,noise limited memory on-line adaptive Kalman filter, federated Kalman filter and nonlinear extended Kalman filter, are applyed respectively to achieve data fusion and perform simulation analysis.The simulation results that fusion effectnon of nonlinear extended Kalman filter is the bestAmong the four algorithms.

                      (4) The availability of the system is verified through the experiment .

                      Key words:Attitude Calculation, Particle filter, Integrated Navigation, Kalman filter

                      民用汽車保有量和私人汽車保有量每年呈遞增趨勢,汽車駕駛人人數也在大幅度增加,與此同時,交通事故發生率也在增大。據中華人民共和國國家統計局統計,我國最近六年的交通事故發生及造成的經濟損失數據如表 1.2,在 2010 年至 2015 年間交通事故發生數每年平均發生約 202919 起,汽車造成的交通事故每年平均約 140059 起,約占交通事故發生總數的 69.0%;交通事故每年平均死亡人數總計約 60448 人,汽車交通事故平均每年死亡人數總計約 44312 人,約占交通事故總死亡人數的 73.3%;交通事故受傷人數平均每年約有 223552 人,汽車交通事故受傷人數每年平均約 149648 人,約占交通事故總受傷人數的 66.9%;交通事故直接財產損失總計約 105522 萬元,汽車交通事故直接財產損失總計約 91828 萬元,約占交通事故直接財產損失的 87.0%。

                      數據表明,汽車事故在事故發生中占百分之七十,引起的人員傷亡和帶來的經濟損失都占很大比例。所以關注汽車安全駕駛是很有必要的。追溯事故發生的原因,其主要集中在超速行駛、酒后行駛、逆向行駛、疲勞駕駛、違法變更車道、違法超車、違法倒車、違法調頭、違法會車、違法牽引、違法搶行、違法上道路行駛、違法停車、違法占道行駛、違法裝載、違法裝載超限及危險品運輸、違反交通信號、未按規定讓行、無證駕駛、不按規定使用燈光、其他影響安全行為[1]。美國印第安納大學對交通事故起因的研究表明,其中約 85%的交通事故是由駕駛人造成,10%的交通事故是由車輛因素引起,而環境因素引起的道路交通事故只有 5%左右[2],盡管不同國家情況有所不同,但具有參考價值,駕駛人的駕駛行為成為人們關注的熱點。

                      駕駛人的不良駕駛行為是導致交通事故發生的關鍵因素,然而駕駛人的不良駕駛行為并不是單一的。局限于某一不良駕駛行為的研究只能小程度減少交通事故。倘若我們對所有不良駕駛行為逐個研究,勢必會勞民傷財,而且無止境,畢竟不良駕駛行為有很多,包括已知的和未知的。所以,改變以人為研究對象,以汽車為研究對象,通過觀察汽車的行車軌跡來查看或是糾正駕駛人的駕駛行為是很有必要的。

                      本文設計構建了一套基于組合導航的汽車姿態數據采集系統。該系統通過一個集三軸加速度計與三軸陀螺儀于一體的運動傳感器配合一個地磁傳感器采集汽車的三軸加速度數據、角速率數據以及地磁數據,采用內嵌有 TCP/IP 協議的無線通信模塊芯片SIM5360,借用 GPRS 網絡(General Packet Radio Service 即通用分組無線業務)將采集的數據傳輸至 PC 機。在 PC 機上,一方面通過優化濾波算法對數據進行濾波并對其解算得到汽車姿態角,一方面選擇合適的信息融合算法,融合 GPS 采集的數據和捷聯導航的數據進行組合定位實現定位功能。組合導航的定位可以幫助我們了解汽車所處的道路拓撲結構,這有助于后期對汽車姿態數據的分析。采集車輛的運動姿態信息,不僅可以對駕駛員的綜合駕駛行為作分析,而且可以供用戶進行進一步的分析處理,為公交公司、出租車及租賃公司,以及一些物流、消防部門等運營車輛的公司提供司機測評依據,或作為員工考核或作為招聘測試。此外,通過相關研究將大量不同駕駛人的駕駛行為記錄作為樣本進行統計分析也有助于制定更為合理的交通法規,從而防范交通事故于未然。

                       組合導航汽車姿態數據采集系統測試:

                    主線板
                    主線板

                    角位置關系
                    角位置關系

                    全國近 5 年交通事故發生及其造成經濟損失的統計
                    全國近 5 年交通事故發生及其造成經濟損失的統計

                    全國汽車保有量統計
                    全國汽車保有量統計

                     

                    目錄

                      1 緒論
                        1.1 研究背景與意義
                        1.2 國內外研究概況及論述
                        1.3 組合導航的應用
                        1.4 本文研究內容及章節安排
                        1.5 本章小結
                      2 基于組合導航的汽車姿態數據采集系統設計構建
                        2.1 系統組成方案
                        2.2 硬件部分
                          2.2.1 傳感器選擇及性能分析
                          2.2.2 主要模塊介紹
                        2.3 軟件采集程序設計
                          2.3.1 總體設計
                          2.3.2 系統初始化
                          2.3.3 傳感器數據靜態標定
                          2.3.4 無線數據傳輸
                        2.4 本章小結
                      3 汽車姿態獲取算法研究
                        3.1 汽車姿態獲取算法原理
                          3.1.1 常用位置參考坐標系
                          3.1.2 坐標系轉化原理
                          3.1.3 汽車姿態獲取算法原理
                        3.2 常用姿態矩陣求解方法概述
                          3.2.1 方向余弦法
                          3.2.2 歐拉角法
                          3.2.3 四元素法
                        3.3 基于粒子濾波的條件式姿態解算算法
                          3.3.1 基于粒子濾波的條件式姿態解算算法原理
                          3.3.2 基于粒子濾波的條件式姿態解算算法仿真分析
                        3.4 本章小結
                      4 關于組合導航的組合方式研究
                        4.1 GPS 定位原理及誤差分析
                          4.1.1 GPS 定位原理
                          4.1.2 GPS 誤差分析及修正方法
                        4.2 捷聯慣導誤差分析及修正方法
                        4.3 組合定位系統中組合技術的實現及分析
                          4.3.1 Kalman 濾波算法
                          4.3.2 噪聲有限記憶在線計算自適應 Kalman 濾波算法
                          4.3.3 聯邦 Kalman 濾波算法
                          4.3.4 非線性擴展卡爾曼濾波算法(EKF
                        4.4 組合定位算法仿真結果分析
                        4.5 本章小結
                      5 功能測試結果與分析
                        5.1 姿態數據采集實驗
                        5.2 組合定位算法驗證
                        5.3 本章小結
                      6 總結展望
                      參考文獻
                      攻讀碩士期間發表的論文
                      致謝

                    (如您需要查看本篇畢業設計全文,請您聯系客服索。

                    相關內容
                    好優論文定制中心主要為您提供代做畢業設計及各專業畢業論文寫作輔導服務。 網站地圖
                    所有論文、資料均源于網上的共享資源以及一些期刊雜志,所有論文僅免費供網友間相互學習交流之用,請特別注意勿做其他非法用途。
                    如有侵犯您的版權或其他有損您利益的行為,請聯系指出,論文定制中心會立即進行改正或刪除有關內容!

                    將微信二維碼保存到相冊

                    打開微信掃一掃從相冊識別

                    1.點擊下面按鈕復制QQ號

                    3008637063

                    2.打開QQ→添加好友/群

                    粘貼QQ號,加我為好友

                    MM1314午夜免费视频