视觉导航原理

导航原理作业（惯性导航部分）

姓名 班号 学号 成绩 批阅人

1004105 11004005** 天 Zb Yb 北 作业内容需包括：

1. 题目内容（即本页） 2. 程序设计说明及代码 3. 计算或仿真结果及分析 4. 仿真中遇到的问题或体会

Xb 东 一枚导弹采用捷联惯性导航系统，三个速率陀螺仪Gx, Gy, Gz 和三个加速度计 Ax, Ay, Az 的敏感轴分别沿着着弹体坐标系的Xb, Yb, Zb轴。初始时刻该导弹处在北纬45.75度，东经126.63度。

第一种情形：正对导弹进行地面静态测试（导弹质心相对地面静止）。

初始时刻弹体坐标系和地理坐标系重合，如图所示，弹体的Xb轴指东，Yb轴指北，Zb轴指天。此后弹体坐标系 Xb-Yb-Zb 相对地理坐标系的转动如下：

首先，弹体绕 Zb（方位轴）转过 -10 度； 接着，弹体绕 Xb（俯仰轴）转过 15 度； 然后，弹体绕 Yb（滚动轴）转过 20 度； 最后弹体相对地面停止旋转。

请分别用方向余弦矩阵和四元数两种方法计算：弹体经过三次旋转并停止之后，弹体上三个加速度计Ax, Ay, Az的输出。取重力加速度的大小g = 9.8m/s2。

第二

摘 要

以飞思卡尔公司的16位微控制器MC9S12DGl28作为核心控制单元，设计了智能循线汽车控制系统的软硬件，主要包括传感器选型及信号采集处理、电机和舵机的控制等部分。采用CMOS传感器作为信息采集模块，安装在小车前部，检测白色跑道上的黑色引导线。根据黑线的位置，通过所设计的电路和程序对传感器信号进行采集处理。从而获取车模相对赛道的偏移量、方向、速度等信息。通过编写控制程序，产生PWM脉冲信号，对模型车转向舵机以及驱动电机进行控制。最后完成了智能车工程制作及调试，并实现车模能够沿着赛道高速稳定地行驶。

关键字：智能汽车；CMOS传感器；MC9S12DGl28；控制

毕 业 设 计 说 明 书

Abstract

Using 16bit Freescale microcontroller MC9S12DGl28 as the electmnic control unit(MCU)，this paper designed and developed a smart car which tracks a black line on the white

导航原理实验报告

院系： 班级： 学号： 姓名： 成绩： 指导教师签字：

批改日期： 年 月 日

哈尔滨工业大学航天学院

控制科学实验室

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陀螺仪原理实验报告

实验1 二自由度陀螺仪基本特性验证实验

一、实验目的

1．了解机械陀螺仪的结构特点；

2．对比验证没有通电和通电后的二自由度陀螺仪基本特性表观； 3．深化课堂讲授的有关二自由度陀螺仪基本特性的内容。 二、思考与分析

1． 定轴性

（1） 设陀螺仪的动量矩为H，作用在陀螺仪上的干扰力矩为Md，陀螺仪漂移角

速度为ωd，写出关系式说明动量矩H越大，陀螺漂移越小，陀螺仪的定轴性(即稳定性)越高.

答案：

?Md??d?H ?Md/Hsin? d干扰力矩Md一定时，动量矩H越大，陀螺仪漂移角速度为ωd越小，陀螺漂移越小，

陀螺仪的定轴性(即稳定性)越高.

（2） 在陀螺仪原理及其机电

室内设计

色彩感情

认识色彩除了客观方面还有主观的方面，即有关色彩的视觉心理基础理论知识。 <一>色彩视觉心理

不同波长色彩的光信息作用于人的视觉器管，通过视觉神经传入大脑后，经过思维，与以往的记忆及经验产生联想，从而形成一系列的色彩心理反应。

1.共同感受色觉 心理

（1）色彩的冷、暖感 色彩本身并无冷暖的温度差别，是视觉 色彩引起人们对冷暖感觉的心理联想。

暖色：人们见到红、红橙、橙、黄橙、红紫等色后，马上联想到太阳、火焰、热血等物像，产生温暖、热烈、危险等感觉。

冷色：见到蓝、蓝紫、蓝绿等色后，则很易联想到太空、冰雪、海洋等物像，产生寒冷、理智、平静等感觉。

色彩的冷暖感觉，不仅表现在固定的色相上，而且在比较中还会显示其相对的倾向性。如同样表现天空的霞光，用玫红画早霞那种清新而偏冷的色彩，感觉很恰当，而描绘晚霞则需要暖感强的大红了。但如与橙色对比，前面两色又都加强了寒感倾向。（这个示意图在最后贴。）

人们往往用不同的词汇表述色彩的冷暖感觉，暖色——阳光、不透明、刺激的、稠密、深的、近的、重的男性的、强性的、干的、感情的、方角的、直线型、扩大、稳定、热烈、活泼、开放等。冷色——阴影、透明、镇静的、稀薄的、淡的、远的、轻的、女性的、微弱的、湿的

卫星导航定位原理与应用,GPS

卫 星 导 航 定 位 原 理 与 应 用第一章 绪论1.1 引言 1.2 GPS简史 1.3 GPS概述 1.4 GPS升级计划 1.5 欧洲GALILEO系统 1.6 俄罗斯GLONASS系统 1.7 中国北斗系统 1.8 GPS增强措施 1.9 GNSS市场及应用导航技术的发展? 导航定义 能使运载工具/人从一个地方到达另一地方的技术 (科学)。 ? 导航辅助装置 北极星；指南针；经纬/水准仪；无线电 时钟；汽车里程表 无线电导航辅助装置(能够发射电学信号) ? 导航方法 用户通过来自一个/多个无线电导航辅助装置的信 号计算其空间位置(有些装置可提供速度和时间)。 ? 无线电导航分类 地基无线电导航和天基无线电导航导航技术的发展-续 导航技术的发展 续1? 地基无线电导航 (大多数)地基无线电导航辅助装置的精度与 工作频率成正比。 --通常高精度导航系统使用较短波长无线电 波，但用户必须在视距以内。 --较长波长的无线电导航系统不受视距限制， 但导航精度较低。导航技术的发展-续 导航技术的发展 续2? 早期的天基无线电导航 美国海军导航卫星系统(Transit) [已于1996/12/31停用] 俄

以格式塔心理学为理论依据,以大量的作品实例,阐释视觉传达设计中的图-底关系、完形原理、错视原理和异质同构原理,对视觉传达设计中图形的结构、张力的形成、及其心理机制进行分析探讨,以提高作品的视觉冲击力和审美效应,并对视觉传达设计运用格式塔原理需要注意的问题做了简要的论述。

州芗院乡掉J u n l f h z o olg o r a ih uC l e oC e

21 0 0年 8第 2月 4卷第 4期Au .201 1 4 g 0 Vo . No4 2 .

视觉传达设计中的格式塔原理厕(肥工业大学建筑与艺术学院，徽合肥 200 )合安 3 0 9

[摘要】以格式塔心理学为理论依据，以大量的作品实例，阐释视觉传达设计中的图一底关系、完形原理、错视原理和异质同构原理，对视觉传达设计中图形的结构、张力的形成、其心理机制进行分析探讨，及以提高作品的视觉冲击力和审美效应，对视觉传达设计运用格式塔并

原理需要注意的问题做了简要的论述。

【关键词】视觉传达设计；式塔心理学；格图形；底关系；图~错视；完形；异质同构【中图分类号】 9 0 5【文献标识码】 A[文章编号】 6 4 1 2 2 1 ) 4 Ol O 0 1 7— 1 ( 0 O 0一 1一 5

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及集团军作战和多兵种立体化战争就少不了它们=

一

个系统，对于地形复杂的山区车辆导航都会受到严重的限

组合导航任何单一的导航系统，由于受到各自赖以工作的物理规律的限制，不能完全满足越来越多和越来越高的要求，任何改进都有一定的限度，欲要进一步改进就十分困难 .甚至不可能。 为此，必须另辟蹊径，于是出现了组台导航，而且现在巳步^智能化，即具有在动态的不确定环境中自动完成预定任务的能力。环境变化包括各子系统的故障、损坏与天气、障碍物和军事威胁等。为此 .组台导航系统采用了大量新技术，如自诸 适应卡尔曼滤波技术、神经网络故障诊晰技术、余度结构和余度管理技术及多传感器误差补偿技术等。 组台导航系统就是利用几个导航系统所提供的信息，通过综台处理获得最佳导航信息的_种系统。组合导航系统首一先是能够有效地利用各子系统的信息，取其长而补其短。这

制。G S系统对卫星可见性有一定的要求， P山区地形对信号的遮挡使信号可利用率降低。罗兰 C系统也因复杂地形造成信号衰减和相位畸变，难保证山区的车辆定位。

为了改善山区车辆导航效果，19 9 2年 5月曾在加拿大Bis ou i南部山区进行了 G S罗兰 C组台系统的应用 ri C l a th mb P/试

惯性导航与组合导航

惯性导航与组合导航

论 文

科任老师：

姓名： 学号： 完成日期：

1

惯性导航与组合导航

摘要：

所谓惯性导航就是利用载体上安装的陀螺和加速度计测量到的载体相对惯性空间的角速度信息和比力信息，通过解算常微分方程组，得到载体在导航坐标系中的位置、速度、姿态和时间信息。在捷联式惯性导航中光学陀螺是我们时常用到的一种惯性器件，光学陀螺又包括激光陀螺、光纤陀螺等等。我们利用陀螺和加速度计得到数据信息，再依靠导航算法对这些数据进行处理，本文主要提到的算法有方向余弦法、欧拉角法、四元素算法以及常用于组合导航系统数据融合的卡尔曼滤波算法。

关键字：

捷联惯性导航、光学陀螺、导航算法、卡尔曼滤波算法

2

惯性导航与组合导航

目录

摘要

一． 陀螺仪的力学特性 ………………………….………….5

1．陀螺仪的进动性 ………………………….………………5 （1）进动性的定义 ……………………………….……….5 （2）进动性的规律 ……………………………….……….5 （3）进动性的应用 ……………………………….…

惯性导航与组合导航

惯性导航与组合导航

论 文

科任老师：

姓名： 学号： 完成日期：

1

惯性导航与组合导航

摘要：

所谓惯性导航就是利用载体上安装的陀螺和加速度计测量到的载体相对惯性空间的角速度信息和比力信息，通过解算常微分方程组，得到载体在导航坐标系中的位置、速度、姿态和时间信息。在捷联式惯性导航中光学陀螺是我们时常用到的一种惯性器件，光学陀螺又包括激光陀螺、光纤陀螺等等。我们利用陀螺和加速度计得到数据信息，再依靠导航算法对这些数据进行处理，本文主要提到的算法有方向余弦法、欧拉角法、四元素算法以及常用于组合导航系统数据融合的卡尔曼滤波算法。

关键字：

捷联惯性导航、光学陀螺、导航算法、卡尔曼滤波算法

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惯性导航与组合导航

目录

摘要

一． 陀螺仪的力学特性 ………………………….………….5

1．陀螺仪的进动性 ………………………….………………5 （1）进动性的定义 ……………………………….……….5 （2）进动性的规律 ……………………………….……….5 （3）进动性的应用 ……………………………….…

捷联惯导算法与组合导航原理

讲义

严恭敏，翁浚 编著

西北工业大学 2016-9

1

前 言

近年来，惯性技术不论在军事上、工业上，还是在民用上，特别是消费电子产品领域，都获得了广泛的应用，大到潜艇、舰船、高铁、客机、导弹和人造卫星，小到医疗器械、电动独轮车、小型四旋翼无人机、空中鼠标和手机，都有惯性技术存在甚至大显身手的身影。相应地，惯性技术的研究和开发也获得前所未有的蓬勃发展，越来越多的高校学生、爱好者和工程技术人员加入到惯性技术的研发队伍中来。

惯性技术涉及面广，涵盖元器件技术、测试设备和测试方法、系统集成技术和应用开发技术等方面，囿于篇幅和作者知识面限制，本书主要讨论捷联惯导系统算法方面的有关问题，包括姿态算法基本理论、捷联惯导更新算法与误差分析、组合导航卡尔曼滤波原理、捷联惯导系统的初始对准技术、组合导航系统建模以及算法仿真等内容。希望读者参阅之后能够对捷联惯导算法有个系统而深入的理解，并能快速而有效地将基本算法应用于解决实际问题。

本书在编写和定稿过程中得到以下同行的热心支持，指出了不少错误之处或提出了许多宝贵的修改建议，深表谢意：

西北工业大学自动化学院：梅春波、赵彦明、刘洋、沈彦超、肖迅、牟夏、郑江涛、刘士明、金竹、冯