多矢量姿态测量算法研究综述

将矢量测量转化为姿态测量,该问题在姿态估计中被称为Wahba问题。介绍了最小化Wahba问题的损失函数的不同算法,包括最优四元数估计器(ESOQ)、四元数估计器(QUEST)、快速最优姿态矩阵(FOAM)、矩阵的奇异值分解(SVD)等广泛使用的算法,以及基于快速线性四元数姿态估计器(FLAE)、黎曼流形等近年来提出的算法。给出了简单的计算原理与推导过程,并通过计算机仿真对照,归纳各类算法在计算旋转矩阵时的计算精度、鲁棒性。针对姿态测量算法应对当前应用场景的性能需求,简要介绍其在惯性测量单元(IMU)动态对准、协同集群视觉定姿、图像拼接等方面的适用可能和工作原理,并在此基础上简述了姿态测量算法当前的缺陷与未来的发展趋势。

基于SINS/USBL/DG的水下动态重力测量

水下重力信息在深水油气勘探和潜航器辅助导航中发挥着重要作用。多普勒测速仪(DVL)由于工作范围受限无法时刻输出有效的数据,若作为水下传感器用于重力测量会影响数据处理的可靠性和准确性。针对这一难题,提出了一种基于捷联式惯性导航系统(SINS)/超短基线定位系统(USBL)/深度计(DG)组合导航的水下动态重力测量方法。该方法无需利用外部高精度的速度观测就能实现动态重力测量,摆脱了水下动态重力测量对DVL的依赖,在某海域进行了水下动态重力测量试验以验证新方法的有效性。试验结果证明,重复线内符合精度可以达到1 mGal的水平。

基于SINS/GNSS的捷联式车载重力测量研究

2015年3月,由国防科技大学独立研发的SGA-WZ02重力仪在湖南长沙进行了一次车载重力测量试验,目的是为了检验、评估该重力仪应用于车载重力测量的可行性和精度水平。该重力仪系统主要由捷联惯性导航系统(SINS)、差分GNSS系统以及数据记录系统组成。试验路线为长沙市区东部的一条长约35 km的高速公路,测量过程中平均车速为40 km/h,本次试验共得到3条重复测线数据以进行内符合精度评估。为了评估重力异常外符合精度,使用CG-5高精度地面重力仪对该测线区域进行了测量,建立了外部重力参考数据库。本次车载试验结果表明,重复测线的内符合精度为1.64 m Gal/1.1 km,1.12 m Gal/1.7 km,外符合精度为2.33 m Gal/1.1 km,1.77 m Gal/1.7 km。

一种采用“捷联+平台”方案的新型航空重力仪

针对资源勘探等高精度应用对航空重力仪测量精度和分辨率的更高要求,在前期研究基础之上,研发了新一代采用"捷联+平台"方案的新型航空重力仪。设计了采用石英挠性加速度计和光纤陀螺的捷联式重力仪,采用了新型温度控制方案,提高了重力仪的环境适应能力。设计了稳定平台,将捷联式重力仪保持在垂直方向,隔离载机的角运动干扰,减小了重力传感器的动态误差。飞行试验表明,该方案是有效的,将航空重力仪的精度和分辨率提升到优于1mGal/3km。

“导航工程概论”课程的教学方法和手段探索

"导航工程概论"是导航工程专业本科生的专业必修课,在导航工程专业系列课程学习中占有非常基础的地位。针对本课程知识点多、信息量大,学生学业较重、学习时间碎片化等特点,本文旨在探索合适的教学方法和教学手段,以提高课堂教学质量和效率。

运动与氧化损伤对心血管健康的影响

一般,对大多数人来说至少30min中等强度的体育活动对心血管健康非常有利,而又有人认为每天更低水平的体育锻炼对减少心血管疾病是十分必要的。但一些流行病学数据认为大量运动和心血管键康下降有关。大量文献已证明耐力运动可增加抗氧化剂的的防卫,但通过对低密度脂蛋白的氧化修饰可能对动脉硬硬化的发展有着非常不利的影响。研究证明,超耐力运动与急性心脏功能紊乱和损伤有关,而这些也可能与自由基生成的增加有关。所以,当大量运动时,自由基的生成增加。本文对抗氧化剂保护系统是否足够阻止LDL的氧化作进一步综述。

“BOPPPS+BLOOM”模型在课程教学设计中的应用

近年来北美流行的BOPPPS教学模型在国内课程教学中得到了广泛的应用。BOPPPS模型中很重要的一个过程是明确教学目标。那么如何科学的设立教学目标呢?BLOOM认知模型作为一种思维技巧模型,对提升学生思维层次,为设立科学合理的教学目标提供了理论指导。本文旨在有机的融合BOPPPS教学模型以及BLOOM认知模型,以"惯性传感器技术"课程为案例,探究"BOPPPS+BLOOM"模型在课程教学设计中的应用,为创新教学方法提供一种有益的补充。

捷联式航空重力矢量测量低频误差机理和修正

捷联式航空重力仪除了可以实现对重力标量的测量,还可以测量重力的矢量信息。但是在捷联式航空重力仪测量得到的水平分量中存在较大的低频误差。从理论上分析了捷联式航空重力仪水平分量中低频误差的产生机理,并利用地球重力场模型计算值来代替存在误差的低频部分。试验结果表明,在测量空间分辨率4.8 km的条件下,捷联式航空重力仪测量得到的重复测线北向分量的均方差由16.95 mGal改进为2.53 mGal,东向分量的均方差由5.43 mGal改进为2.99 mGal。

可穿戴生物感知的肉羊运输应激特征参数提取与建模

传统的肉羊应激反应检测方法多采用静态采血化验法,在动物养殖运输过程中无法做到实时且连续地检测,为此设计了适用于肉羊运输过程中的可穿戴生物与环境信号的动态检测装置,利用脉搏波传感器和红外温度传感器获取肉羊运输过程中的心率和体温,采用时域分析方法提取肉羊运输应激特征参数中5个典型特征参数,并对其进行特征分析。特征参数MR、SDNN、RMSSD、pNN50、CV随运输时间的延长呈增加趋势,并且由于道路的变化而具有随机性,证明了运输应激的变化;基于专家经验与有监督的机器学习方法构建肉羊运输过程应激状态预测模型,模型的平均预测准确率在89.81%以上。结果表明,本文设计的可穿戴生物感知装置,能够有效地识别出运输应激状态,实现肉羊运输应激分级预测管理机制,解决了肉羊运输监管与品控等问题。

帆船运动进校园项目营销策略研究

我国帆船运动起步较晚但近年来呈现出迅猛发展态势,并且取得了显著成绩。但与此同时,帆船运动普及尤其是进校园还存在多方面制约,存在不同程度的问题。基于此,本文通过文献资料法、专家访谈法和实地考察法等,对我国帆船运动进校园进行全方位调研,梳理帆船运动在国内尤其是在校园的发展脉络,分析开展过程中存在的难点痛点,由此提出帆船进校园可持续发展机制和营销策略,探索适合我国国情的帆船进校园发展模式。

关注学生学习体验,提升线上教学质量--“自动控制原理”课程线上教学设计与实践

提升线上教学质量的关键在于能够透过屏幕吸引住学生,使学生有一个良好的学习体验。我们结合自动控制原理课程线上教学,从重组教学内容、丰富呈现形式、增强课堂互动三个方面开展了教学设计和实践探索,本文介绍一些行之有效的方法,并提出关于线上线下融合式教学发展的初步思考。

捷联式重力测量技术研究进展

本文简要论述了动态重力测量的发展动态,接着以国防科技大学近年来在重力测量领域的研究为出发点,对国防科技大学在捷联式重力测量领域的研究现状进行了分析和总结。主要论述了捷联式重力测量的关键技术、研究历程、基本原理和典型试验结果,并对未来的发展方向进行了展望。

重力传感器参数双轴旋转调制标定方法及实验验证

重力传感器参数的外场标定可充分发挥重力仪的测量潜力,提高重力测量的精度。利用全局可观性方法,对加速度计在静态条件下的参数可观性进行了分析,推导了静态多位置条件下加速度计参数可观的条件。根据理论推导的参数可观的条件,以双轴旋转重力仪为实验平台,设计了标定参数的编排方案。实验结果表明,该方法所测得的刻度因数对角线的最大偏差达到了10-8量级,利用对角线上的刻度因子修正了三轴转台的标定结果。2800s纯惯导解算结果证明,使用外场标定参数与实验室三轴转台标定参数的纯惯性导航精度相当。