无人驾驶水样采集船关键技术研究
| 摘要 | 第10-12页 |
| ABSTRACT | 第12-13页 |
| 第1章 绪论 | 第14-20页 |
| 1.1. 课题背景及意义 | 第14页 |
| 1.2. 国内外现状 | 第14-18页 |
| 1.2.1. 国外研究现状 | 第14-17页 |
| 1.2.2. 国内研究现状 | 第17-18页 |
| 1.3. 研究的主要内容 | 第18-19页 |
| 1.4. 论文结构安排 | 第19-20页 |
| 第2章 系统总体设计 | 第20-31页 |
| 2.1. 船载系统 | 第20-21页 |
| 2.2. 地面站系统 | 第21-22页 |
| 2.3. 船载系统的硬件设计 | 第22-29页 |
| 2.3.1. 处理器模块 | 第23-26页 |
| 2.3.2. 姿态传感器模块 | 第26-28页 |
| 2.3.3. GPS定位模块 | 第28页 |
| 2.3.4. 数据链路模块 | 第28-29页 |
| 2.4. 船载系统的软件平台 | 第29-30页 |
| 2.5. 本章小结 | 第30-31页 |
| 第3章 无人船导航系统的设计 | 第31-56页 |
| 3.1. 常用坐标系 | 第31-32页 |
| 3.2. 姿态的表示 | 第32-35页 |
| 3.2.1. 方向余弦矩阵 | 第32页 |
| 3.2.2. 欧拉角 | 第32-33页 |
| 3.2.3. 四元数 | 第33-35页 |
| 3.2.4. 方向余弦、欧拉角、四元数的关系 | 第35页 |
| 3.3. 无人船姿态的测量 | 第35-37页 |
| 3.3.1. 横滚角和俯仰角的测量 | 第35-36页 |
| 3.3.2. 航向角的测量 | 第36-37页 |
| 3.4. 加速度计和磁力计的校准 | 第37-40页 |
| 3.4.1. 加速度计的校准 | 第37-40页 |
| 3.4.2. 方程组的求解 | 第40页 |
| 3.5. 四维离散卡尔曼滤波器的实现 | 第40-43页 |
| 3.5.1. 系统方程的建立 | 第40-42页 |
| 3.5.2. 量测方程的建立 | 第42-43页 |
| 3.6. 四维扩展卡尔曼滤波器的实现 | 第43-45页 |
| 3.6.1. 系统方程的建立 | 第43页 |
| 3.6.2. 量测方程的建立 | 第43-45页 |
| 3.7. 算法验证和结果分析 | 第45-50页 |
| 3.7.1. 传感器校准 | 第45-47页 |
| 3.7.2. 姿态融合算法 | 第47-50页 |
| 3.8. GPS | 第50-54页 |
| 3.9. GPS数据采集 | 第54-55页 |
| 3.10. 本章小结 | 第55-56页 |
| 第4章 无人船通信系统的设计 | 第56-65页 |
| 4.1. 无人船通信协议 | 第56-64页 |
| 4.1.1. 网络传输层协议 | 第56-57页 |
| 4.1.2. 应用层传输协议 | 第57-61页 |
| 4.1.3. 串口通信 | 第61-63页 |
| 4.1.4. I2C通信 | 第63-64页 |
| 4.2. 本章小结 | 第64-65页 |
| 第5章 无人船的软件设计 | 第65-75页 |
| 5.1. 软件结构设计 | 第65-68页 |
| 5.2. 软件任务的设计 | 第68-70页 |
| 5.2.1. 通信任务 | 第68-69页 |
| 5.2.2. 姿态任务 | 第69页 |
| 5.2.3. GPS任务 | 第69-70页 |
| 5.2.4. 控制任务 | 第70页 |
| 5.3. 地面站软件 | 第70-74页 |
| 5.4. 本章小结 | 第74-75页 |
| 第6章 系统实验 | 第75-79页 |
| 6.1. 实验环境搭建 | 第75页 |
| 6.2. 室内调试 | 第75-76页 |
| 6.3. 下水实验 | 第76-78页 |
| 6.4. 本章小结 | 第78-79页 |
| 第7章 总结与展望 | 第79-80页 |
| 7.1. 总结 | 第79页 |
| 7.2. 未解决的问题和以后工作展望 | 第79-80页 |
| 参考文献 | 第80-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 攻读硕士期间科研成果及参与项目 | 第84-85页 |
| 附件 | 第85页 |
