基于IMU的船舶吊装补给六自由度相对位姿检测技术研究
| 摘要 | 第10-11页 |
| Abstract | 第11页 |
| 第一章 绪论 | 第12-21页 |
| 1.1 课题研究背景与意义 | 第12-13页 |
| 1.2 相关技术国内外发展概况 | 第13-18页 |
| 1.2.1 船舶吊装波浪补偿技术发展现状 | 第13-14页 |
| 1.2.2 六自由度相对运动检测技术现状 | 第14-16页 |
| 1.2.3 船舶姿态检测技术研究现状 | 第16-17页 |
| 1.2.4 基于IMU的姿态检测研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3 论文研究内容与结构安排 | 第18-21页 |
| 1.3.1 论文研究内容 | 第18-19页 |
| 1.3.2 论文结构安排 | 第19-21页 |
| 第二章 波浪补偿原理及检测原理研究 | 第21-33页 |
| 2.1 六自由度相对运动补偿原理 | 第21-23页 |
| 2.1.1 位移补偿原理 | 第21-22页 |
| 2.1.2 速度补偿原理 | 第22-23页 |
| 2.2 相对姿态检测原理 | 第23-26页 |
| 2.2.1 坐标系、姿态角、坐标变换矩阵的定义 | 第23-25页 |
| 2.2.2 相对姿态解算方法 | 第25-26页 |
| 2.3 相对位移检测原理 | 第26-29页 |
| 2.3.1 陀螺稳定平台作用原理及其应用 | 第27-28页 |
| 2.3.2 相对平移量检测原理 | 第28-29页 |
| 2.4 激光传感器位移测量原理 | 第29-31页 |
| 2.4.1 脉冲激光测距法 | 第29-30页 |
| 2.4.2 相位测距法 | 第30-31页 |
| 2.5 传感器的选择 | 第31-32页 |
| 2.6 本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 MTi测量单元技术研究 | 第33-44页 |
| 3.1 MTi的工作原理 | 第33-36页 |
| 3.1.1 MTi简介及性能指标 | 第33页 |
| 3.1.2 MTi结构及工作原理 | 第33-35页 |
| 3.1.3 卡尔曼滤波及初始化 | 第35页 |
| 3.1.4 传感器坐标系和地球参考系 | 第35-36页 |
| 3.2 MTi输出模式 | 第36-39页 |
| 3.2.1 方向数据输出模式 | 第36-38页 |
| 3.2.2 校准数据输出模式 | 第38-39页 |
| 3.3 MTi的两种数据处理方式 | 第39-41页 |
| 3.3.1 上位机处理方式 | 第39-40页 |
| 3.3.2 底层驱动方式 | 第40-41页 |
| 3.4 两个MTi初始化关系建立 | 第41-42页 |
| 3.4.1 MTi坐标基准初始化 | 第41-42页 |
| 3.4.2 MTi时间基准初始化 | 第42页 |
| 3.5 本章小结 | 第42-44页 |
| 第四章 检测系统设计与信号采集 | 第44-55页 |
| 4.1 检测系统总体设计 | 第44-46页 |
| 4.1.2 检测系统任务说明 | 第44-45页 |
| 4.1.3 检测系统传感器安装方式 | 第45-46页 |
| 4.2 检测系统串口通信数据采集原理 | 第46-48页 |
| 4.2.1 串口通信原理 | 第46页 |
| 4.2.2 控件MSComm的初始化设置 | 第46-48页 |
| 4.3 相对姿态检测系统信号采集 | 第48-51页 |
| 4.3.1 相对姿态检测系统硬件设计 | 第48-49页 |
| 4.3.2 MTi数据解析与解算 | 第49-50页 |
| 4.3.3 相对姿态检测系统程序软件流程 | 第50-51页 |
| 4.4 相对位移检测系统信号采集 | 第51-54页 |
| 4.4.1 相对位移检测系统硬件设计 | 第51-52页 |
| 4.4.2 激光传感器数据解析 | 第52-53页 |
| 4.4.3 相对位移检测系统程序软件流程 | 第53-54页 |
| 4.5 本章小结 | 第54-55页 |
| 第五章 原理样机实验验证 | 第55-64页 |
| 5.1 实验系统的搭建 | 第55-56页 |
| 5.1.1 原理样机的组成 | 第55页 |
| 5.1.2 检测系统 | 第55-56页 |
| 5.2 实验原理及步骤 | 第56-58页 |
| 5.2.1 负载姿态检测 | 第56-57页 |
| 5.2.2 负载相对吊具位移检测 | 第57-58页 |
| 5.2.3 负载相对吊具姿态检测 | 第58页 |
| 5.3 实验结果及分析 | 第58-63页 |
| 5.3.1 验证检测系统检测信号的正确性 | 第58-62页 |
| 5.3.2 实验结论 | 第62-63页 |
| 5.4 本章小结 | 第63-64页 |
| 第六章 总结与展望 | 第64-66页 |
| 6.1 工作总结 | 第64页 |
| 6.2 研究展望 | 第64-66页 |
| 致谢 | 第66-68页 |
| 参考文献 | 第68-71页 |
| 作者在学期间取得的学术成果 | 第71-72页 |
| 附录A MTi信号解析主要程序 | 第72-73页 |
