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一种新的电子罗盘校准算法研究 预览
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作者 晁正正 张晓明 +3 位作者 马喜宏 吕辰 陈雷 李小燕 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期106-110,共5页
针对复杂磁环境下磁强计误差补偿算法效果不理想而导致电子罗盘精度较低的问题,本文对磁强计的误差来源进行了详细分析与建模,提出了一种基于模拟退火算法(SA)的空间椭球磁强计校正方法,采用模拟退火算法,对磁强计测量数据进行空间椭球... 针对复杂磁环境下磁强计误差补偿算法效果不理想而导致电子罗盘精度较低的问题,本文对磁强计的误差来源进行了详细分析与建模,提出了一种基于模拟退火算法(SA)的空间椭球磁强计校正方法,采用模拟退火算法,对磁强计测量数据进行空间椭球拟合,用估计的参数进行刻度系数与软磁干扰、硬磁干扰与零点偏移的整体误差补偿。最后,利用最小二乘法求解出非正交轴的方向余弦,进行非正交误差和安装误差补偿。最终利用设计的算法对某电子罗盘系统进行了航向角误差对比试验,实验结果表明该方法能准确计算出磁强计的误差参数,实测航向角精度从4.5°提高到0.4°,提高了一个数量级。该方法在电子罗盘的校准中具有了一定的工程参考价值。 展开更多
关键词 地磁导航 电子罗盘 椭球拟合 模拟退火算法 误差校准
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基于三维电子罗盘的边坡变形监测技术研究--以溪洛渡水电站库区岸坡为例 被引量:1
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作者 李程 宋胜武 +1 位作者 陈卫东 殷跃平 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期101-110,共10页
探索基于三维电子罗盘的变形测量方法可用于边坡变形监测,作为滑坡地表变形监测的有力补充。三维电子罗盘由一个三轴加速度计和一个三轴磁力计组成,将6个测量数据加以计算,可得监测设备在三维空间的姿态,长期测量则可以追踪监测点在三... 探索基于三维电子罗盘的变形测量方法可用于边坡变形监测,作为滑坡地表变形监测的有力补充。三维电子罗盘由一个三轴加速度计和一个三轴磁力计组成,将6个测量数据加以计算,可得监测设备在三维空间的姿态,长期测量则可以追踪监测点在三维空间中的姿态变化。通过在溪洛渡水电站库区岸坡上安装的三维电子罗盘监测点,进行了为期1a的监测。经解算分析,在一个水文年中,岸坡监测部位在水平及竖直方向上的转动角度最大达到1°。结合库水位的变化分析可知,监测部位的转动与库水位高度和变化相关。再将姿态的变化与全球导航卫星系统(GNSS)测量得到的绝对位移结合使用,结果表明:在过去1a中,监测部位在水平方向上向对岸及上游侧冲沟方向变形,且向下游方向转动;垂直方向上发生沉降,且向坡脚方向转动。本方法为分析边坡变形和破坏模式,提供了新的思路。 展开更多
关键词 边坡工程 三维电子罗盘 库区岸坡 变形监测
地面三维激光点云数据拼接与坐标转换方法研究 预览
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作者 冯国正 马耀昌 +3 位作者 孙振勇 张智敏 曹磊 石光 《人民长江》 北大核心 2019年第2期151-154,共4页
地面三维激光在数据采集方面具有独特的优势,但数据处理阻碍了它的广泛应用。为解决地面三维激光扫描仪在少特征物区域站点拼接与坐标转换的难题,提出先利用电子罗盘及RTK控制点实现站点数据概略拼接与坐标转换,然后采用ICP算法进行精拼... 地面三维激光在数据采集方面具有独特的优势,但数据处理阻碍了它的广泛应用。为解决地面三维激光扫描仪在少特征物区域站点拼接与坐标转换的难题,提出先利用电子罗盘及RTK控制点实现站点数据概略拼接与坐标转换,然后采用ICP算法进行精拼,再利用序列精拼后形成的闭合条件进行精拼误差配赋,最后根据最小二乘法原理,对点云拼接后站点及RTK控制点形成刚性模型计算最佳密合平移、旋转矩阵,实现坐标转换误差调整,从而实现站点拼接与坐标转换。对利用三维点云提取的特征点进行精度评定,精度达厘米级。 展开更多
关键词 站点拼接 坐标转换 地面三维激光 ICP算法 闭合条件约束平差 电子罗盘
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基于STC89C52的拖扫一体机的设计 预览
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作者 孔令棚 《电子设计工程》 2019年第15期90-94,共5页
基于STC89C52单片机的拖扫一体机在机械机构上集合了扫地机构和拖地机构,实现了扫地和拖地的双重功能,清洁效果显著;在电路结构上,本设计采用了STC89C52单片机作为核心处理芯片,并结合了步进电机驱动模块、电子罗盘模块和红外线避障模... 基于STC89C52单片机的拖扫一体机在机械机构上集合了扫地机构和拖地机构,实现了扫地和拖地的双重功能,清洁效果显著;在电路结构上,本设计采用了STC89C52单片机作为核心处理芯片,并结合了步进电机驱动模块、电子罗盘模块和红外线避障模块实现了拖扫一体机的爬行、方向判别和避障的功能。实验证明,本设计运行稳定可靠。 展开更多
关键词 单片机 拖扫一体 电子罗盘 红外线
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基于最小二乘法和卡尔曼滤波算法的平面电子罗盘误差补偿方法研究 预览
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作者 李蓉 张一帆 杨薇薇 《宿州学院学报》 2019年第11期77-81,共5页
为解决电子罗盘易受外部环境的硬、软磁干扰产生的零点漂移和随机误差问题,基于最小二乘法对电子罗盘零点漂移进行补偿后,对随机误差采用卡尔曼滤波算法进行补偿;结合Allan方差分析法对实验结果进行综合评价,采用最小二乘法和卡尔曼滤... 为解决电子罗盘易受外部环境的硬、软磁干扰产生的零点漂移和随机误差问题,基于最小二乘法对电子罗盘零点漂移进行补偿后,对随机误差采用卡尔曼滤波算法进行补偿;结合Allan方差分析法对实验结果进行综合评价,采用最小二乘法和卡尔曼滤波算法对实验数据进行补偿后,量化噪声和零偏不稳定性噪声的Allan方差值分别降低了82. 8%和77. 9%。结果表明,该方法能有效补偿硬、软磁干扰对电子罗盘所造成的影响。 展开更多
关键词 电子罗盘 最小二乘法 卡尔曼滤波 Allan方差分析
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基于XMC4200的坐标观测器设计与实现
6
作者 陈国胜 李绍军 +1 位作者 向荣 凌航 《电子测量技术》 2018年第21期145-149,共5页
为了测定目标点相对观测点的相对坐标位置,提出了一种基于XMC4200单片机的硬件和软件设计方案,并设计了相应的坐标观测装置。利用电子罗盘、旋转编码器、激光测距机及GPS定位装置获取解算目标点坐标所需的坐标姿态信息,可将坐标姿态信... 为了测定目标点相对观测点的相对坐标位置,提出了一种基于XMC4200单片机的硬件和软件设计方案,并设计了相应的坐标观测装置。利用电子罗盘、旋转编码器、激光测距机及GPS定位装置获取解算目标点坐标所需的坐标姿态信息,可将坐标姿态信息通过显示面板及手持终端进行显示,利用手持终端还可对目标点的磁偏角进行动态设置补偿。整个系统采用可充电式12V锂电池组进行供电,使得系统具有较好的便携性。经过实际测试,该便携式坐标观测装置具有较高的观测精度和较好的使用效果及应用前景。 展开更多
关键词 相对坐标位置 XMC4200 电子罗盘 旋转编码器 激光测距机 GPS 手持终端
基于拟合参数校正的室内位置推估方法 预览
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作者 祝瑞辉 甘兴利 《无线电工程》 2018年第8期624-627,共4页
基于微惯性测量单元的行人航迹推算方法具有所需硬件成本低、小型化和低功耗的特点,是行人位置推算的常用方法,针对室内定位中惯性器件测向精度随时间发散,而电子罗经具有偏差的问题,引入线性拟合方法,提出了基于拟合参数校正的室内位... 基于微惯性测量单元的行人航迹推算方法具有所需硬件成本低、小型化和低功耗的特点,是行人位置推算的常用方法,针对室内定位中惯性器件测向精度随时间发散,而电子罗经具有偏差的问题,引入线性拟合方法,提出了基于拟合参数校正的室内位置推估方法,使用拟合参数修正电子罗经因周边磁场干扰引起的测向误差,再与惯性器件联合测向。试验分析表明,该方法能消除大部分电子罗经测向误差,提高室内盲区位置推算精度。 展开更多
关键词 线性拟合方法 电子罗经 惯性测量单元 测向
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基于多传感器融合的餐厅服务机器人定位技术的研究 预览
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作者 苏春芳 《电脑知识与技术:学术交流》 2018年第7期295-297,共3页
针对餐厅服务机器人移动定位不准确的特点,该文提出基于多传感器融合的移动定位方法,通过融合机器人实际的移动距离与BLE定位技术,有效克服了BLE定位不准确的特点,从而提高了室内定位的准确性。实验证明,机器人的移动距离是一种对BLE定... 针对餐厅服务机器人移动定位不准确的特点,该文提出基于多传感器融合的移动定位方法,通过融合机器人实际的移动距离与BLE定位技术,有效克服了BLE定位不准确的特点,从而提高了室内定位的准确性。实验证明,机器人的移动距离是一种对BLE定位方法有效的修正,当服务机器人距离餐桌位置1米之内,定位准确率可达到99.6%,从而实现对服务机器人的准确定位。 展开更多
关键词 室内定位 低功耗蓝牙 光电传感器 电子罗盘
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桥式起重机电磁吊自动定位方案探讨 预览
9
作者 李世强 《装备制造技术》 2018年第9期182-184,共3页
桥式起重机电磁吊吊装作业时,需要人工反复调整电磁吊的角度,才能完成钢材的码垛任务,效率低;利用PLC、陀螺仪及电子罗盘设计一种电磁吊自动定位方案,经现场测试,达到预期效果。
关键词 电磁吊 定位 陀螺仪 电子罗盘
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基于KMZ52的电子指南针设计 预览
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作者 周江 《大众科技》 2018年第8期3-6,共4页
地磁导航技术是基本导航定位手段之一,被广泛应用于航空、航天、航海领域。文章介绍了磁场传感器KMZ52的工作原理,并给出了基于KMZ52设计的电子指南针的总体设计方案和详细的电路设计。
关键词 磁场传感器 KMZ52 电子指南针
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GIS高精度目标点采集器设计及其计算方法 预览 被引量:1
11
作者 陈石平 庄桂玉 +2 位作者 徐彬雄 谈书才 丁榕 《全球定位系统》 CSCD 2018年第1期65-69,共5页
针对不能使用卫星定位或人员难以到达目标点采集坐标信息的问题,提出利用差分定位模块接收连续运行参数站(CORS)网络差分信息可获得高精度参考点坐标,使用可见光激光测距模块、电子罗盘分别获得目标点距离、方位角和仰角,通过计算获得... 针对不能使用卫星定位或人员难以到达目标点采集坐标信息的问题,提出利用差分定位模块接收连续运行参数站(CORS)网络差分信息可获得高精度参考点坐标,使用可见光激光测距模块、电子罗盘分别获得目标点距离、方位角和仰角,通过计算获得目标点的高精度坐标,仅需要一次测量即可获得目标点坐标,降低了室外地理信息系统(GIS)信息采集难度,并且可以拍摄目标点现场情况并进行上传,实现照片与目标坐标的自动记录与匹配。设备具有成本低、定位精度高、体积小、功耗低、携带方便、二次开发简单,兼容数据采集等优点。 展开更多
关键词 高精度定位 GIS采集器 目标点 激光测距 电子罗盘
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基于遗忘因子递推最小二乘的无人机在线磁补偿技术研究 预览 被引量:1
12
作者 吕辰 张晓明 +2 位作者 檀杰 毕钰 王军 《传感技术学报》 CSCD 北大核心 2018年第2期218-222,共5页
针对无人机飞行过程中,由于载体非平稳磁场干扰造成磁测航向角不准确的问题,提出一种结合遗忘滤波的递推最小二乘在线磁补偿方法。在分析了软、硬磁干扰机理和建立磁干扰模型的基础上,对常规递推最小二乘法加入遗忘因子修正,从而抑制磁... 针对无人机飞行过程中,由于载体非平稳磁场干扰造成磁测航向角不准确的问题,提出一种结合遗忘滤波的递推最小二乘在线磁补偿方法。在分析了软、硬磁干扰机理和建立磁干扰模型的基础上,对常规递推最小二乘法加入遗忘因子修正,从而抑制磁场变化对磁补偿参数估计效果的影响。仿真和试验结果表明,在磁干扰较强且干扰磁场存在突变的情况下,此算法可以将磁航向角RMSE减小至3.822 0°。该方法计算量较小,能够有效适应机载条件下的变化磁场补偿,并达到较高的航向角精度要求。 展开更多
关键词 电子罗盘 磁补偿 遗忘滤波 递推最小二乘
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基于彩色码的清洁机器人定位技术 预览
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作者 呼洪强 秦泽浩 《石家庄学院学报》 2017年第6期45-48,共4页
家用清洁机器人需要精确的导航, 而室内颜色、 形状的特征提取很难. 为此, 提出可在室内不同区域贴放多个水平彩色码的技术, 用摄像头拍摄易识别彩色码, 根据拍摄到的彩色码, 计算出清洁机器人在该彩色码的相对位置, 通过学习, 记住清... 家用清洁机器人需要精确的导航, 而室内颜色、 形状的特征提取很难. 为此, 提出可在室内不同区域贴放多个水平彩色码的技术, 用摄像头拍摄易识别彩色码, 根据拍摄到的彩色码, 计算出清洁机器人在该彩色码的相对位置, 通过学习, 记住清扫区域的导航方案, 配合电子罗盘,顺序清扫, 直至清扫全部区域, 从而实现对复杂的大面积区域的全部清扫, 做到依序、 不重复、 不漏扫, 是一种高效、 实用、 低成本的清扫导航技术. 展开更多
关键词 清洁机器人 易识别彩色码 电子罗盘
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自定位运动控制系统小车系统设计 预览
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作者 王世峰 《传感器世界》 2017年第9期17-21,共5页
为了实现小车自定位运动的功能,设计出基于GPS信息处理和电子指南针数据来控制车的行动轨迹从而实现自主导航的控制方案。以AVR单片机作为控制枢纽,通过相关硬件模块以及电路的设计实现列小车良好控制。电机与舵机直接由电池经过一些... 为了实现小车自定位运动的功能,设计出基于GPS信息处理和电子指南针数据来控制车的行动轨迹从而实现自主导航的控制方案。以AVR单片机作为控制枢纽,通过相关硬件模块以及电路的设计实现列小车良好控制。电机与舵机直接由电池经过一些限流管供电实现稳定工作。实践检验,系统能够实现自定位功能,并能够按照一定的路线到达指定的位置。 展开更多
关键词 自定位 电子指南针 GPS 接口电路
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声波测距与电子罗盘在MSP430智能车上的搭建 预览
15
作者 肖扬 高程前 《科技广场》 2017年第2期178-181,共4页
针对智能小车的碰撞与其行进过程方向偏差问题,本文根据以MSP430为控制核心的智能小车,搭建超声波测距与电子罗盘系统,使其避免碰撞与行驶偏差。测试结果表明,该系统可以较好的实现预设要求,并且具有体积小、重量轻、安全可靠的特点。
关键词 超声波测距 电子罗盘 去噪算法
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基于地磁测向和时间到达差测距的行人航迹推算方法 预览
16
作者 李孟委 蒋孝勇 +2 位作者 曹慧亮 张晓峰 王宾 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第1期67-70,共4页
为研究个人鞋式导航定位方法,提出了一种基于地磁测向和时间到达差测距的行人航迹推算方法。该方法分为两部分:依靠地磁辅助的航向角检测和依靠时间到达差测距的行人步幅检测。研究结果发现,采用超声波收发阵列可以有效提高两脚间距离... 为研究个人鞋式导航定位方法,提出了一种基于地磁测向和时间到达差测距的行人航迹推算方法。该方法分为两部分:依靠地磁辅助的航向角检测和依靠时间到达差测距的行人步幅检测。研究结果发现,采用超声波收发阵列可以有效提高两脚间距离检测精度。此外本文分析出该方法的主要误差来源为航向角检测误差,并设计了最小二乘误差补偿算法,补偿前航向角误差约为15.93°,补偿后在0.435°以内。实验通过行人直线、圆形、操场行走测试,结果表明最大定位误差占总行进距离的1.2%。本方法具有广泛的工程应用前景。 展开更多
关键词 行人航迹推算 电子罗盘 时间到达差 最小二乘误差补偿
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基于Cortex-M4的多传感器组合导航系统设计 预览 被引量:3
17
作者 杨欢 熊剑 +1 位作者 郭杭 衷卫声 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第2期88-90,93共4页
针对移动机器人导航定位需求,设计了一种低成本、便携式的多传感器组合导航系统。采用ARM Cortex—M4内核的STM32F407处理器为电路核心,利用微惯性测量单元(MIMU)、全球卫星定位系统(GPS)以及电子罗盘作为导航数据源,进行了相关的... 针对移动机器人导航定位需求,设计了一种低成本、便携式的多传感器组合导航系统。采用ARM Cortex—M4内核的STM32F407处理器为电路核心,利用微惯性测量单元(MIMU)、全球卫星定位系统(GPS)以及电子罗盘作为导航数据源,进行了相关的硬件设计;采用移动导航平台进行实验验证,通过实测数据进行分析,结果表明:该组合导航系统可以有效提高导航精度,使其导航定位经纬度误差稳定在1.0 m左右,航向角误差稳定在0.8°以内,对移动机器人导航有一定的参考价值。 展开更多
关键词 移动机器人 微惯性测量单元(MIMU) 全球定位系统(GPS) 电子罗盘 组合导航
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无磁转台的电子罗盘误差分离标定方法 预览 被引量:4
18
作者 高可 林新华 +1 位作者 储志伟 武靖博 《传感器与微系统》 CSCD 2017年第2期21-24,共4页
采用3个分立的磁感式磁传感器和三轴加速度传感器制作了全数字输出电子罗盘;基于自制三轴旋转无磁转台提出了一种电子罗盘标误差分离标定方法。通过无磁转台获取磁传感器敏感轴非正交或未对准的参数和磁传感器输出特性曲线,磁传感器的... 采用3个分立的磁感式磁传感器和三轴加速度传感器制作了全数字输出电子罗盘;基于自制三轴旋转无磁转台提出了一种电子罗盘标误差分离标定方法。通过无磁转台获取磁传感器敏感轴非正交或未对准的参数和磁传感器输出特性曲线,磁传感器的灵敏度系数因子和偏置量。分别评价偏置、灵敏度系数不一致以及非正交或未对准对电子罗盘方位角精度的影响。实验结果表明:经过校准后,电子罗盘水平面内误差不超过0.22°,而俯仰角和翻滚角在60°内时,方位角最大误差约为0.4°,说明了标定方法的有效性。 展开更多
关键词 电子罗盘 标定 误差分离 无磁转台
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基于矢量水听器姿态修正的电子罗盘系统设计 预览
19
作者 赵信广 王丽玲 +2 位作者 朱明辉 尤星懿 郑丰隆 《电子质量》 2017年第11期39-42,共4页
矢量水听器获取质点的矢量信息时,要求该质点的坐标系保持恒定,而海洋环境复杂多变,矢量水听器的姿态容易发生变化,因此姿态修正成为矢量水听器应用过程中的一个重要问题,为此设计了一套电子罗盘系统。该系统体积小、测量精度高达0... 矢量水听器获取质点的矢量信息时,要求该质点的坐标系保持恒定,而海洋环境复杂多变,矢量水听器的姿态容易发生变化,因此姿态修正成为矢量水听器应用过程中的一个重要问题,为此设计了一套电子罗盘系统。该系统体积小、测量精度高达0.1°,超低功耗,实验数据证明,利用罗盘进行姿态修正,可以大幅度提高矢量水听器方位估计稳定性。 展开更多
关键词 电子罗盘 测量精度高 超低功耗
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多功能盲人智能拐杖的设计 预览 被引量:8
20
作者 贾丹平 王岩 +1 位作者 王阳 于博 《电子设计工程》 2016年第14期136-138,142共4页
为了方便盲人朋友出行,提出了一种基于STC90C516RD单片机的多功能盲人智能拐杖设计方案,并完成了系统的软硬件设计。整个系统采用模块化设计,由测距模块、电子指南模块、时钟显示模块、GSM通信模块、语音播报等模块组成,实现了报时、紧... 为了方便盲人朋友出行,提出了一种基于STC90C516RD单片机的多功能盲人智能拐杖设计方案,并完成了系统的软硬件设计。整个系统采用模块化设计,由测距模块、电子指南模块、时钟显示模块、GSM通信模块、语音播报等模块组成,实现了报时、紧急呼救、方位辨识和障碍探测等功能,并且所有功能均伴有语音提示。为了使设计更加人性化,该系统设置了功能按键,使用者可以通过按键实现各个功能之间的切换。实际应用结果表明,智能拐杖不但克服了传统拐杖的缺点,而且使用简单,能够为盲人朋友提供更加便捷、安全的出行方式。 展开更多
关键词 单片机 测距 电子指南 GSM通信 语音播报
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