基于卡尔曼滤波的运动同步记录与再现技术及应用研究

发布时间：2025-07-21 18:05

　　运动同步记录与再现技术是二十世纪90年代发展起来的一门综合性高新技术。经过20多年的发展，该项技术已在太空探索、建筑结构抗震试验、车辆悬架性能测试、模拟地震平台、模拟驾驶等领域得到了广泛的应用。 本论文依托吉林省科技发展计划重点项目“运动在线模拟与同步记录技术的产业化与推广”课题和“惯性调控悬架技术开发研究”课题，针对运动同步记录与再现系统中存在的位姿测量误差较大，且难以用硬件来处理噪声干扰的问题，对基于卡尔曼滤波算法的运动同步记录和再现方法进行了深入系统的研究。 论文基于卡尔曼滤波及数据融合技术，提出了三种不同传感器组合的运动同步记录方法。即：(1)只使用三个加速度传感器的运动同步记录方法；(2)将加速度传感器和陀螺仪相结合的运动同步记录方法；(3)将惯性测量单元（即加速度传感器、陀螺仪）和GPS进行组合的运动同步记录方法。利用自适应无迹卡尔曼滤波算法对上述三种不同传感器组合的运动同步记录方法进行最优滤波和估计，并比较了三种运动记录方法的测试效果。 在前述工作基础上，提出了双轴车辆路面激励运动同步记录方法及基于双Stewart平台的双轴车辆路面激励同步再现方法，建设了基于双...

【文章页数】：130 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1日本神户机场使用的直升机飞行模拟器(2)军事应用领域

第1章绪论1.1选题的意义运动同步记录与再现技术是二十世纪90年代发展起来的一门综合性高新技术。运动同步记录与再现技术在太空探索、地质勘探、模拟训练、遥操作控制、安全侦破、车辆性能试验、动感电影等领域已被广泛应用，并取得了显著的经济效益和社会效益[1,2]。(1)航....

图1.2飞机“黑匣子”

正确分析和定性事故原因和类型提供重要依据。(4)路面谱再现模拟领域。利用运动同步记录与再现技术可对车辆行驶中的位姿数据进行实时采集、处理并记录。通过动感平台的再现，完成各种机械零部件或电气设备的抗疲劳试验及抗震性能测试等，使得测试结果更具有客观性[4]。(5)游戏业领域。运动....

图1.3动感电影场景

正确分析和定性事故原因和类型提供重要依据。(4)路面谱再现模拟领域。利用运动同步记录与再现技术可对车辆行驶中的位姿数据进行实时采集、处理并记录。通过动感平台的再现，完成各种机械零部件或电气设备的抗疲劳试验及抗震性能测试等，使得测试结果更具有客观性[4]。(5)游戏业领域。运动....

图1.5基于六个缸的运动再现系统

控制器转换A/D转换姿态解算感器仪GPS模块电液伺服阀信号调理调理信号调理位移传感器运动同步记录运动再现图1.4运动同步记录与再现系统示意图1996年至2000年期间，美国工程师BradEngstrand申请并获得了5项模拟器方面的发明专利授权[6-9]。这....

本文编号：4058170