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GPS_IMU组合定位定向系统设计

GPS_IMU组合定位定向系统设计
GPS_IMU组合定位定向系统设计

GPS/IM U组合定位定向系统设计

徐 勇,何秀凤Ξ

(河海大学卫星及空间信息应用研究所,江苏南京210098)

摘 要:介绍了一种组合低成本的GPS和IMU(Inertial Measurement Unit)来获得高精度姿态、位置和速度信息的方法。文中介绍了GPS/IMU组合系统的设计方案及系统的硬件和软件设计,并给出了实验结果。该组合系统将来安装于炮兵测地车后,不仅可以提高测地的精度,而且在采样率、可靠性等方面比单独采用GPS定位的方法更有优势。

关键词:GPS;IMU;组合系统;导航;定位

1 引 言

在未来战争中,由于我军远程火力打击力量不足,炮兵仍将承担大部分的火力支援任务。在影响炮兵火力突击作用发挥的诸多因素中,炮兵测地保障是炮兵组织侦察、决定射击的基础,是炮兵能否提供及时、有效火力支援的重要因素。因此,能否为炮兵提供全天候、实时、快速、准确的测地保障,将直接影响到炮兵火力反应的速度和精度,甚至关系到战斗的成败。

目前我军炮兵的测地保障受测地车、测地器材等条件的限制。由于未来高技术条件下作战全天候、全天时的特点,作战行动将不分昼夜连续实施,但炮兵测地保障由于受测地车的限制,在夜间实施的难度较大。尽管可以引进GPS解决上述问题,但GPS信息受制于人,在发生战争的情况下,应用GPS卫星定位受限制,并且GPS信号容易受到干扰,在动态环境中可靠性差。惯性导航系统是完全自主式的导航系统,不受外界环境的干扰影响,也没有信号丢失等问题。但是惯导系统的误差随时间迅速积累增长。利用GPS和惯导的互补性,我们设计了GPS/IMU组合系统。在接收不到卫星信号时,惯导系统可以独立进行导航定位,当GPS 的信号条件得到改善后,惯导系统又可以向GPS 提供相关的初始位置、速度等信息,以便迅速地重新获取GPS码和载波相位观测值。此外,利用GPS提供的数据作为外部信息频繁地校正惯导系统,可以有效地减弱惯导系统的积累性误差[1-2]。因此,将GPS和惯导综合构成组合系统,是提高炮兵测地保障能力最直接、最有效的途径。

本文设计的GPS/IMU组合系统着眼于提高炮兵测地保障的精度与速度。其特点是采用低成本的固态IMU和GPS接收机组合出高性能的定位定向系统,具有成本低、性能价格比高、应用范围广等优点。

2 炮兵测地车系统

炮兵测地车系统是一种高精度的地面测量系统,主要仪器是定位定向仪。与其配套的有控制显示器、打印机、绘图仪、经纬仪、激光测距机等辅助仪器。可以快速、准确、实时的定位,并具有绘图和导航功能。传统的测地车在系统启动前必须检查直流电源的电压,当不低于22V时则发动汽车,中速运转,使直流电源处于充电状态。系统启动后,在载体静止的情况下,由外界输入停车点的三维坐标来完成初始对准,同时做好绘图仪和打印机的准备。初始准备结束后,即可行车进行测量。在测量的过程中,计算机随时计算测地车的位置,同时将参数信号传输给绘图仪,驱动绘图仪标绘行车路线。在未到零校时间之前,输入已知点的位置,可以是经纬度表示(B,L,H),也可以是高斯坐标表示(X,Y,H);当到了零校间隔时,音响器发出零校准备的信号,测地车停在已知校正点上,进行零速校正,并将有关数据保存在计算机中。零校结束

Ξ收稿日期:2004205220

后,继续行车,到达测点后,对点停车,在需定位的点架设经纬仪,进行测量。在测量的过程中,系统一方面始终保证惯性平台保持与当地地理坐标系的精确对准,另一方面,通过对两个水平加速度计输出的东向加速度和北向加速度两次积分,求得东向及北向位移,从而实现水平定位的目的。垂直方向加速度计的输出减去重力加速度,经二次积分可

得垂直方向位移,实现高程定位。测量结束后,对该测点进行标记,并根据需要,显示位置数据或输出测量结果。同时,打印机自动打印出测点的各种参数,绘图仪绘出测点位置。按同样的程序,继续进行下一点的测量,直至测量结束。系统工作原理如图1

图1 测地车工作原理

3 GPS/IMU 组合系统设计

由于传统测地车采用的是平台惯性导航系统,

存在误差随时间积累、停车零速校正等问题,直接影响到炮兵火力反应的速度和精度。因此,将GPS 和惯性导航综合构成组合定位定向系统,是

解决上述问题最直接、最有效的途径。311 GPS/IMU 组合系统设计方案

目前国内外,炮兵测地车组合系统有以下几种设计方案[3]:

∫直接将GPS 接收机输出的信息和惯导组合;∫差分GPS 和惯导组合。即将GPS 卫星的导航信息和差分站的信息,组成差分观测信号,再与惯导组合;

∫多个GPS 天线和惯导组合。即在载体上安

装两副以上的天线,除了接收卫星的信号以外,还在天线之间进行运算处理,获取载体的二维(双天线)或三维(三天线)姿态信息,然后再和惯导组合。

本文研究的测地车GPS/IMU 组合系统,直接取GPS 的原始观测值作为卡尔曼滤波器的量测输入信息。将GPS 观测数据与经过力学编排得到的INS 数据进行同步后送往组合卡尔曼滤波器,组合滤波器给出一组状态变量(位置、速度、姿态角、陀螺漂移、加速度计零漂等)的最优估计值[4]。将这些参数误差的估值反馈回INS ,并重新校正INS (如陀螺漂移、零偏等),经过组合滤波器校正后,即使当GPS 不能正常工作时INS 也可以作精密导航,同时还可利用INS 的定位结果(位置、速度)辅助GPS 接收机快速捕获卫星信号,组合系统结构如图2所示

图2 GPS/IMU 组合系统的结构图

这种组合方式的优点是:

∫结构简单、运算精度高、速度快;

∫只需要一个卡尔曼滤波器(不需要对GPS输出信息滤波);

∫可靠性高。当GPS不能正常工作时,可由惯导系统给出各种导航定位参数,保证定位的连续性。

这种组合方式的缺点是增加了与GPS有关的状态量,使得状态方程较复杂,并且卡尔曼滤波器模型的线性假设容易被破坏,难以反映误差的传播过程。为了保证组合系统的精度和可靠性,必须解决好下面几个问题:

①必须对低成本的IMU进行误差补偿。建立误差模型时必须考虑到惯导的器件误差,不能忽略,这在编写滤波算法的时候加以考虑。这部分工作由软件来完成。

②对GPS提供的数据和采集的惯导数据必须进行预处理,才能保证组合系统的精度。软件应该考虑GPS数据受影响的情况,必须进行数据的检验和判别,从而使组合系统正常工作。这部分工作应由软件来完成。

312 卡尔曼滤波方程

卡尔曼滤波是一种递推线性最小方差估计,它的估计准则是估计的均方差最小。在计算方法上,它采用递推形式,使计算量大大减小。因而,系统的综合通常是采用卡尔曼滤波技术将两个或两个以上系统的信息融合在一起,估计出系统的各种参数。

组合系统的状态方程和量测方程分别表示为:

X k+1=Φk+1,k X k+Γk+1,k W k

Z k+1=H k+1X k+1+V k+1

组合系统中,15状态卡尔曼滤波器中各状态量分别为:3个姿态、方位误差角(φn,φe,φd);3个速度误差分量(δV n,δV e,δV d);3个位置误差分量(δφ,δλ,δh);3个一阶马尔可夫陀螺偏移分量(εb x,εb y,εb z)和3个加速度计零漂分量( n, e,

d)。按上述顺序各状态量的系统噪声分别取值

0.5、0.02、0.01、0.02和0.02。姿态和位置的量测噪声分别取0.5°和20m。

313 组合系统软硬件设计

组合系统中GPS接收机采用Novatel公司的R T220OEM接收机板。这种接收机不仅具有体积小、功耗低等特点,而且具有高数率数据输出、低数率延迟、快速信号重捕等优势,能输出L1/L2伪距和载波相位观测值,其位置和速度的输出频率可以达到5Hz。值得一提的是这种接收机不仅输出1PPS(1Pulse Per Second)的秒脉冲,而且还输出与1PPS同步的10KHz的同步信号,这为GPS与IMU的组合提供了极大的方便。IMU采用Cross2 bow公司的IMU2400CC,具有体积小、重量轻、耗电少等特点。内部安装三个固态加速度计(100Hz 带宽)和三个固态陀螺仪(10Hz带宽),集成模/数转换,可以直接通过串口输出三个轴向的惯性测量量。

组合系统软件包括:中断处理、数据采集与预处理、惯导算法、卡尔曼滤波及系统校正等模块。系统软件框图如图3所示。

∫数据采集与预处理:IMU三个陀螺仪和三个加速度计直接输出6个惯性测量量,以硬件中断的方式触发计算机中断,计算机响应此中断后,就迅速采用查询方式对陀螺和加速度计进行采样,采样后根据需要进行姿态更新、速度或位置运算。计算机对GPS数据的采集也是采用中断方式。对采集的数据首先进行平滑滤波,然后提供给导航软件进行导航计算。

∫惯导算法:采用四元数法求解姿态矩阵,能避免欧拉角法的退化现象,并且解算矩阵微分方程时计算量比方向余弦法少。

∫卡尔曼滤波:以载波相位双差为观测量进行载波相位双差组合。

∫系统校正:根据卡尔曼滤波对系统误差的估计。对速度、位置及传感器的误差可以直接进行补偿,而对于姿态误差的补偿则要求将卡尔曼滤波器估计的平台误差角经过一定的变换才能实现。

图3 组合系统软件框图

4 组合系统实验结果及分析

组合算法中取滤波器的各状态量为[5-6]:

X (t )=[φn ,φe ,φd ,δV n ,δV e ,δV d ,δφ,δλ,δh ,εb x ,εb y ,εb z , n , e , d ]

其中(φn ,φe ,φd )是姿态、

方位误差角;(δV n ,δV e ,δV d )是3个速度误差分量;(δφ,δλ,δh )是3个位置误差分量;(εb x ,εb y ,εb z )是3个一阶马尔

可夫陀螺偏移分量;( n , e , d )是3个加速度计零漂分量。将IMU 静止放在转台上,与GPS 同步采集2小时数据,初始航向值由磁阻传感器HMR3000提供,实验结果如图4-5所示

图4 GPS/IMU 组合系统的俯仰、横滚角误差

图5 GPS/IMU

组合系统的纬度误差

图6 GPS/IMU 组合系统的经度误差

组合后的姿态和位置分别如图4-6所示。组合后系统位置、速度的精度比单独采用GPS 时有了明显提高。

5 结 论

采用GPS/IMU 组合,系统经、纬度方向的误

差和速度误差都比单独用GPS 定位的方法有明显的提高。组合后输出的姿态信息迅速收敛,解决了纯惯导系统误差随时间积累增长的问题。GPS/IMU 组合系统实时给出了载体的姿态和位置信

息,既保证了定位的连续性,又达到了较高的精度。

因此,将GPS 和惯导构成的组合系统应用到测地车的定位定向可提高炮兵测地保障的精度与速度。

参考文献

[1] 董绪荣,张守信,华仲春.《GPS/INS 组合导航定位及

其应用》[M ].国防科技大学出版社1

[2] 袁信,俞济祥等.《导航系统》[M ].航空工业出版社.[3] 冯绍军.低成本IMU/GPS 组合导航系统研究[J ].

南京航空航天大学学报.1998,30(6)1

[4] 何秀凤,陈永奇.A FAST K ALMAN FIL TER FOR

IN TEGRA TED GPS/INS BASED ON U 2D FACTOR 2IZA TION[J ].南京航空航天大学学报.1998,15(2)

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[5] 何秀凤,刘建业,袁信.GPS/INS 组合导航系统降阶

滤波器设计[J ].宇航学报.1997,18(3),75~79.

[6] 何秀凤,陈永奇GPS/INS 组合导航系统抗差滤波器

设计[J ].测绘学报,1998,27(2).177~184.

Design of GPS/IMU integration for positioning and orientation

XU Yong ,HE Xiu 2feng

(Institate of S atellite N avigation &S patial Inf orm ation ,Hehai U niversity.N anjing 210098)

Abstract :The method of integrated GPS/IMU system to obtain high 2accuracy attitude ,position and veloc 2

ity information is introduced in this paper.The integration schemes ,hardware and software design of an inte 2

grated system are investigated ,and the static testing results are given.It can be seen that GPS/IMU integrat 2ed system provides more accurate position and direction than the stand -alone GPS for artillery vehicles.

K ey w ords :GPS ;IMU ;integration system ;position ;orientation

声音引导系统(完整版)

2009全国大学生电子设计竞赛题目B: 《声音导引系统》 参赛学生: 指导教师: 学校:临沂师范学院 院系:信息学院

目录 一、设计任务与要求 (1) 二、系统整体设计方案比较与选择 (1) 三、设计与论证 (1) 1、电机运行速度设计 (1) 2、误差信号的产生 (2) 3、控制理论简单计算 (2) 四、电路设计 (2) 1、系统整体设计框 (2) 2、单元电路设计 (3) 1)可移动声源及声音接收器 (3) 2)电机驱动电路设计 (4) 3)无线收发模块 (5) 3、电源设计 (5) 五、软件设计 (6) 六、运行情况测试 (7) 1、声源速度测试 (7) 2.测试方法 (7) 3.测试数据 (7) 4.误差分析 (8) 七.设计总结 (8) 八.参考文献 (8) 九. 附录 (8) 十、结束语 (13)

声音导引系统设计与总结报告 摘要: 本文描述了声音导引系统的设计原理和实现方法。该系统由AT89S52单片机控制,双直流电机双轮驱动小车。通过NEC公司的ASSP电机控制芯片和单片机之间的串行通信实现可移动声源的运动。主控制器利用不同声音接收器间产生的误差信号,并用无线通信方式将此误差信号传输至可移动声源,引导其运动。到达目的地,发出声光信号。系统最大特点在于软件设计采用层次化、模块化的设计方法,使得复杂数学模型和控制算法得以简化和快速开发。经调试和测试,系统各项性能参数已基本达到设计指标。且本系统在设计中注意低功耗处理和力求高性价比等细节。 关键词: 声音导引 89S52单片机 ASSP芯片算法 Abstract T his system use two STC12C5A60S2 enhanced 51-series microcomputer, double dc motor drive car outfit. Through different voice signal method-the peak-trough received from various terminal, the car of distance, through wireless transmission module control vehicle, and control chip car movement, destination, a sound signal. This system in the design of low power consumption and high performance to such details.

银行客户定位及市场营销策略

XXXX银行的客户定位和市场营销策略 市场营销是市场经济条件下企业经营治理的一项重要职能,随着我国经济、金融体制改革的不断深化,市场营销观念已引入到商业银行经营治理之中。这一观念在商业银行日益激烈的竞争中不断传播和渗透,冲击和改变了传统的思维方式和经营理念、给现代商业银行的改革和进展带来了生机和活力。本文在回忆总结国内外银行市场营销进展历程和现状的基础上,着重对XXXX 银行在新的金融和市场环境下,如何运用市场营销理论进行市场细分、市场定位和实施营销战略进行了研究。研究表明,为了适应进展需要,我们必须引入现代治理理念,实行战略治理,对组织结构进行再造,真正建立科学、高效的现代商业银行经营治理机制。 一、国内外银行市场营销的演变过程与现状 银行市场营销是银行从客户需求动身,综合运用各种科学的市场经营策略,把金融产品和服务引导到通过选择的客户中去,尽可能满足他们的需求,并最终实现银行自身生存和进展目标的一种市场经营活动。银行属于服务行业,银行市场营销具有服务

企业市场营销的一般特点。此外,与非金融企业相比,银行市场营销还具有以下特点:一是营销效益的滞后性。银行营销所带来的效益大多可不能立即显现,如通过营销获得的存款只有通过贷款、投资等形式运用出去后才能产生效益,而贷款的发放又存在长短不一的期限约定,只有如期收回才有效益可言。二是营销结果的高风险性。银行的信用特征使银行营销面临着比一般企业更大的风险,除自身经营风险外,还存在着银行自身难以有效操纵的专门多外部风险,如信用风险、利率风险、汇率风险和国家风险等。因而,银行在营销时如稍有不慎,就有可能造成难以估量的损失。三是营销对象的严格选择性。由于存在上述两个特征,银行对营销对象就存在一个严格选择的问题,特不是贷款对象的确定,必须建立在严格的风险分析基础之上。一个企业即使预期效益比较高,但若其预期风险也专门高的话,一般来讲也不可能成为银行的贷款营销对象。四是营销环境的制约性。一国金融政策、客户的信用状况和消费适应等营销环境对银行营销具有强烈的制约性。 20世纪50年代中期往常,西方金融市场还处于卖方市场状态,银行极少了解和关怀市场营销。到了20世纪50年代中后期,

B题 声音导引系统 (四川.西南科技大学)

声音导引系统 西南科技大学姜军周仁彬丁华建 赛前辅导教师:张华文稿整理辅导教师:王姮梁艳阳 摘要:系统以A VR系列Mega88为主控模块,采用NEC的电机控制芯片MMC-1控制L298N,实现可移动声源的运动控制。主控模块通过PWM控制L298N驱扬声器发音,同时接收接收器反馈的声源位置信息,经滤波处理并计算出声源当前的位置以及得到新的运动方向后,通过PID位置控制算法控制步进电机实现可移动声源的高速高精度声音引导定位。 关键字:声音引导,运动控制,PID算法 Abstract: The designed system realizes the motion control of the mobile sound source based on main process unit (MPU) A VR Mega88 MCU and NEC’s motor control chip MMC-1 controlling L298N chip. The MPU controls L298N by PWM method to drive the speaker, receiving feedback information from the receiver, and calculate the sound source’s current location and the moving direction after information filtering. Afterward, the high-speed high precision steering control according to sound source can be implemented through the PID control for stepping motor. Keywords: guide by sound, motion control, PID algorithm. 1 系统方案设计 1.1 系统方案 根据题目的功能及参数要求,本系统基本结构示意图如图1所示。 图1 系统结构示意图 声源检测、主控模块、电机驱动及信号无线传送方式等的方案选择情况如下:1)声源检测:(方案一)用运算放大器将拾音器输出的微弱电信号放大,用LM393比较器产生方波信号,以触发单片机中断,但由于有较多的干扰信号,使音频信号无法正确提取,还会至使控制器死机。(方案二)用驻极体话筒作为拾音器,经KIA4558运算放大器前级滤波放大、KIA4558组成二阶有源带通滤波器

怎样的定位才是精准剖析声音定位原理分析解析

怎样的定位才是精准? 剖析声音定位原理 分页浏览|全文浏览2013-05-03 05:10 【中关村在线原创】作者:武竟| 责编:王乐评论 ?本文导航第1页:声音定位原理全剖析 ?第2页:人的双耳效应 ?第3页:影响人们定位的因素 ?第4页:音响的摆位关系到声场表现 ?第5页:音响和录音共同决定声场表现 ?第6页:关于立体声技术中的定位 ?第7页:好的声场定位对器材的要求 返回分页阅读文章 声音定位原理全剖析 [中关村在线音频频道原创]定位,这是一个简单又复杂的名词,如果在一般的生活中来说,定位或许就是找准位置在哪里,这是一件非常容易理解的事情。但这个词在音乐发烧友中也是比较常用的一个名词,而它在音乐或者音频的领域理解起来似乎并不那么直观,毕竟这些都是靠耳朵主观来判断的东西,无法去具体量化。很多初烧或者是已经在烧的朋友们仍然无法弄明白定位的问题,比如怎么叫做定位精准,怎样的定位才是精准的,关于声音从什么地方传出来,应该怎么去判断这些一大堆的问题。 或许一般聆听音乐的人并不会太多去注意到定位的情况,因为在我们聆听的大众流行音乐中大都是采用近场录音的,聆听起来基本上声音都是由最近的地方传出,不会需要太多去注意定位的问题,也没有必要去注意。但如果是对于经常影音聆听或者欣赏交响音乐的朋友们来说,定位的问题就显得尤为重要了。

怎样的定位才是精准? 剖析声音定位原理 其实解释起来还是一样的——声音会从什么位置传出来,不过理解起来就显得抽象多了,毕竟我们是在一个虚拟的环境中聆听录音,而不是在现实中去切身感受。那么下面,我们就为大家来解析一下关于这个定位的问题,这其中会涉及到人对于声音的判断、音响器材的摆位、影院声道和录音等诸多问题。 下面,我们将会以尽量易于理解的语言为大家带来解释。

市场营销定位策略分析

市场营销定位策略分析 谁说实体店没落?看这一家销售额15亿的“爆款”超市 人们的生活节奏正变得越来越快,逛超市都逐渐成为一种奢侈,更多的人习惯去便利店买东西,然后迅速走人。在意大利却有这样 的一家食品超市,偏偏逆向而行,不仅主打“慢食生活+健康”的生 活理念,更通过“超市+餐厅”的模式深入人心,2014年在全球只 有28家店的情况下,年收入2.2亿欧元(约15亿人民币)。在纽约 的一家分店,一天的客流便可达到12800人,这家超市就叫:Eataly。 品牌起源 Eataly的名字来源于英文吃(Eat)和意大利(Italy)的组合,是 全世界规模最大、品种最全的意大利食品超市。Eataly的创始人奥 斯卡﹒法利内希望开办一家以持续性、责任感及分享为目标的食品 超市。于是2007年在意大利都灵开办了第一家Eataly,马上引起 了超乎想象的轰动效应。 现在,你几乎在意大利的每个重要城市都找得到Eataly的坐标,而且它还扩展到了美国、英国、日本、阿联酋等其他一些国家的重 要城市中。Eataly在纽约曼哈顿的分店总投资2000万美金,于 2011年8月开张,在开业不久后马上就创造了单日12800名到访者 的纪录。 是什么造就了Eataly如此受人欢迎? 法则一:极致的体验深入人心 1.人性化的设计。 很多时候,我们到超市要买一件东西立刻走,必须逛完整个超市才能找到收银台,而Eataly和传统超市不同,顾客一进门就可以看 到收银台,如果顾客着急,可以直接买完东西结账走人,而不用逛 完整个超市。

2.颠覆传统超市的定义。 Eataly不仅仅是一个食品购物超市,更多的还提供一种生活方式。Eataly将自己定位为“慢食超市餐厅”,所以走进去时,更像 是一个食品市场,这里不仅陈列着琳琅满目的食材,旁边还有厨师、餐桌和服务生。每个陈列区旁都设有用餐处,顾客既可以选好食材 回家烹饪,也可以直接让厨师为你烹饪好,直接在此享用。 以纽约的门店为例,顾客可以坐在超市里边吃烤肉边看电视,逛累了可以在咖啡柜台坐下喝杯咖啡休息片刻,还可以去小图书馆里 翻翻食谱。多样化的购物餐饮场景给顾客带来了极致的体验。 3.不一样的营销理念。 Eataly并没有像其他超市一样,花费大量的广告费用,Eataly 的营销核心是饮食教育。Eataly的公关认同“透过教育才能创造新 的顾客”。比如: Eataly收集了大量美食书刊,并且设置了一个小图书馆,顾客 可以在这里看美食书刊,确定好要买的东西,可以在旁边的电脑打 印出清单,再去购买。 在入口处或餐桌上画上当季蔬果,让顾客认识当季食品,因为当季食物最便宜好吃,客人也可以购买食物生产季节的海报回家参考。 Eataly的食品海报 Eataly每个营业区经常针对不同年龄层,开办各类烹饪课、品 尝课。这些课程的价格从30欧元到120欧元不等。比如意大利的传 统烹饪课程,葡萄酒的品鉴及存放课程,小学生的食材的历史、特性、烹饪方法课程等等。Eataly精心挑选的厨师会耐心地传授烹饪 方法,然后让学员们一起动手,并在最后分享自己的成果。 法则二:看得见的健康产品理念 在Eataly,到处可以看到一个大标语:吃是一种农业行为(eatingisanagriculturalact),展示了独树一格的经营理念。品牌 诞生初期,Eataly就集合起了一群以传统方式种植、生产食材和饮

声音引导装置

目录 一、系统方案 1.声源S位置的计算 2.声音的收发与处理 3.无线收发模块 4.电机控制模块 5.声音收发系统的选择与制备 6.声光显示模块 二、系统的设计与实现 三、测试结果 四、结果分析 五、结束语 参考书目

声音引导系统(B题) 摘要:本系统以两片STC89C52RC做为控制核心,采用小音箱作为声源,能实现声源的大功率输出。用驻极体麦克风作为接收器并经过放大电路及三极管开关电路实现有声音时输入单片机高电平的目的,从而实现距离差的判断。采用机械波式无线收发模块,实现两个单片机的数据传送。 关键词:声音引导,STC89C51,ASSP控制芯片,驻极体麦克风 一、系统方案 1.声源S位置的计算 方案一:以A为原点,AB、AC分别为x轴、y轴建立坐标系。当S发出声音信号后,分别经过Δt1、Δt2、Δt3到达A、B、C三点并接收,经过一定的处理后可以计算出SA与SB、SA与SC得距离差ΔL1、ΔL2,可知其为两条双曲线。这样只通过发射一次声波信号就能计算出曲线的轨迹,得到交点,即当前声源S所在的坐标位置。这样理论上小车就能够直接走到W点。但此种方案对CPU的要求太高,运算时间长,容易导致单片机故障。 方案二:在ABC三点的接收信号传到单片机B,声源的控制CPU为单片机A。当系统启动时,单片机A开始计数同时发送指令时单片机B也开始计数。从声源发出声音道单片机B接收到声音经过了时间T,利用s=vt就可以得出声源到ABC的距离了。从而确定声源的坐标。此方案可以较精确的得出声源距ABC各自的距离,但所用的硬件设备较多,整系统的调试繁琐。 方案三:先忽略SA与SC之间的距离差。只比较SA与SB的距离差,当差为正时,小车向A的方向走,当为负时小车向B的方向走。当走到OX线时SA与SB得差为0,声源在原地停止5s~10s,然后比较SA与SC得距离差,操作同上。这样就可以使声源走到W处。此方案配合利用实时控制算法PID可以达到较好的效果,而且程序量小,所需的硬件设备很少。 方案选择:经过以上比较,我们选择了方案三。 2.声音的收发与处理 在A、B、C处分别放置三个麦克风A、B、C用以接收声音信号。 方案一:采用音频运放再经过施密特整形后进行逻辑运算的方法,进行相位差的计算。这样就能通过相位差来计算SA、SB、SC之间的距离,进而通过比较哪个大来进行相应的电机控制。 方案二:通过比较A、B及A、C接收到信号的时间差的正负来判断S距A、B、C哪个更远些,进而控制电机往相应的位置行走。此方案不需要很多的外围电路及程序设计,且可行性高。缺点是比较难达到比赛所要求的平均速度。 方案选择:鉴于硬件准备的不足及相应知识的缺乏,我们选择了方案二,以实现声源能够到达W点为最高目的。 3.无线收发模块 方案一:采用电磁波作为无线传输方法,如采用APC200A-43。APC200A-43模块是高度集成半双工微功率无线数据传输模块,其嵌入高速单片机和高性能射频芯片。采用高效的循环交织检错编码,抗干扰和灵敏度都大大提高,最大可以纠24bits连续突发错误。但其价格特高,如果邮购每片达100元,且程序调试复杂,烧写困难。 方案二:采用机械波作为无线传输的方法,即通过声波。让单片机B控制音响发声作为无线信号,在移动声源S上也安装一个麦克风作为无线接收装置。当SA和SB相等时,由单片机B控制的音响发声,使单片机A上的麦克风接收到信号,电机停止转动。

动力定位系统设计程序

动力定位系统设计程序 第一节概述 本设计程序主要描述动力定位系统工厂设计部分的工作流程,对于设备制造厂、专业机构的相应工作仅作简单介绍,对于工厂今后船舶动力定位系统的设计,该程序具有一定的指导作用。 第二节设计准备工作 1.系统基本信息的确认 1.1根据技术规格书的要求明确船舶的船级社和该船级社动力定位系统的入级 符号。 1.2与船东协商,确定船舶工作的外部环境条件:风速、流速、浪高。 1.3与船东协商,确定船舶的动力定位等级。 1.4论证主推进器及动力定位推进器的型式,通常借鉴母型船并最终与船东商 定。 1.4.1主推进器通常采用以下型式: -吊舱式推进器(POD) -全回转推进器(Z型或L型) -尾轴推进器+舵 1.4.2动力定位推进器通常采用以下型式: -侧向推进器 -可升缩型全回转推进器 1.5初估推进器的功率,可借鉴母型船进行。 1.5.1主推进器功率按以下两种情况预估: -船舶有自由航行的航速要求 -船舶无自由航行的航速要求,既只有较低航速能力做工作区域机动应用、

长距离调遣采用拖航的船舶 1.5.2动力定位推进器按不同型式、数量进行功率配置论证。 1.5.3对于DP2、DP3入级符号,应注意推进器要求有冗余,通常用增加数量和 增大功率来实现,以保证在缺少任意一台推进器时,余下的推进器能力仍然足够。 1.6初估电力负荷 1.6.1由总设计师配合确定船舶工作工况的分类。 1.6.2由总设计师配合确定动力定位时各推力器的负荷系数。 1.6.3初估除推进器负荷之外的其它用电负荷,包括推进辅助机械、专用工作机 械、机舱辅机、空调、通风、冷藏、日用生活用电、观通导航等,由各相关专业配合确定。 1.6.4确定、优化发电机组功率和数量,由轮机专业配合确定。对于DP2、DP3 发电机要求有冗余,通常用增加数量和增大功率来实现,以保证在缺少任意一台发电机时,余下的发电机能力仍然足够。 1.7根据动力定位系统的入级符号的要求,熟悉相应的设备、系统的设计要求。 1.8由动力定位系统设计责任人告知船、机、电专业主管动力定位系统的入级符 号,要求各专业在相关系统设计和设备技术谈判时注意定位系统的特殊要求,并将所要求的内容反应在工厂图纸和设备技术协议中。 2. 动力定位系统技术协议的签订 2.1根据动力定位系统的入级符号的要求,按附表1表完成系统的基本配置,并 体现到技术协议之中。同时应征求船东意见,对于位置参照系统的类型、数量及其它特殊要求,也应在协议中反应,因为它会对整个系统的价格产生较大影响。

声音定位系统

声音定位系统 一、任务 设计一个声音大小发光指示电路系统,声响模块发声,能够让相应的发光二极管发光,显示出声响模块坐标等。本设计是在一块不大于1米X1米的平板上贴一张350mm×350mm的坐标纸,在其外侧分别固定安装一个声音接收模块,声音接收模块通过导线将声音信号传输到信息处理模块,声音定位系统根据声响模块通过空气传播到各声音接收模块的声音信号,判定声响模块所在的位置坐标。系统结构示意图如图1-1所示: 二、要求 1.基本要求(只在东南西北4个方向上实现): (1)设计2个声音识别方位(如东南),每个方位通过一个LED发光指示,当检测到该方位的声音时,LED发光5s后闪烁3s熄灭;(10分) (2)设计4个声音识别方位(如东南西北),每个方位通过一个LED发光指示,当检测到该方位的声音时,LED发光5s后闪烁3s熄灭;(15分)(3)声响模块持续发声,移动声响模块,LED灯实时指示出声响模块位置,并在液晶上展现出示意图。(15分) (4)声音信息处理模块只能对一定频率的声音进行识别处理,其他频率的声音都不能实现以上的要求。(10分)

2.发挥部分 (1)制作一个正弦发声模块。(15分) (2)液晶建立坐标系,移动声响模块到任意位置,液晶显示出声响模块位置坐标及示意图。(15分) (3)液晶建立坐标系,声响模块持续发声,移动至任意位置,在液晶上实时显示出声响模块的位置坐标及示意图。(20分) 三、说明 (1)声响模块可以使用手机等发声。 (2)声响模块的移动均不会超过坐标纸。 (4)声音的频率可自行选定。 (3)禁止使用任何无线通讯设备。

四、评分标准 论文规范性,详见另一文件,比赛论文格式说明,比赛论文模板为“声音定位系统设计”: 注:训练时间为7月10日至7月16日,约为5天时间。如有任何问题可以向徐文贵或余苏威提出,时间紧迫,大家好好努力珍惜,题目的解释权归评测组所有。

基于单片机的声音导引自动定位系统设计

第13卷 第1期2011年1月 大连民族学院学报 Journa l of Dalian N ationalitiesU niversity V o.l 13,N o .1January 2011 收稿日期:2010-04-13;最后修回日期:2010-10-11 指导教师:陈兴文(1969-),男,辽宁锦州人,教授,主要从事计算机控制及教学管理研究。 文章编号:1009-315X (2011)01-0093-01 基于单片机的声音导引自动定位系统设计 艾青楠,金成宰,宋海波 (大连民族学院创新教育中心学生,辽宁大连116605) 中图分类号:TN919 文献标志码:A 1 理论算法分析 距离远的接收器一定比距离近的接收器后接收到信号[1]。如图1中当移动小车声源从OX 线右侧开始运动后,实时判断A 、B 两点接收到的音频脉冲信号的时间差,当时间差为零时,说明声源到A 、B 两点的距离相同。同理可以利用接收器A 、C 实现移动声源离目标Y 方向的位置。 图1 系统示意图 2 系统的软硬件设计 系统硬件结构如图2,其中电机控制采用NEC 公司的 A SSP 芯片,电机驱动采用两片M C33886芯片实现,采用P WM 技术控制;声音接收器利用SPCE061A 中集成的音频输入专用ADC 以及AGC 放大电路,移动小车声源利用SPCE061A 内置的DAC 和外接的功放实现脉冲音频信号输出;无线数据传输模块利用R F2401 B 实现移动小车声源与接收器之间的数据传输[2]。移动小车声源及接收端程序流程图如图3。 图2 硬件系统方框图 3 实验测试 当移动声源到达OX 轴后停留8s 再转向到达W 点, 对启动点到W 点的距离和响应时间进行测试,结果见表 1。测量平均定位误差为2.10c m,速度可以达到10c m s -1。 图3 软件程序流程图 表1 再次启动到达W 点的响应时间 再次启动点与W 点的距离/c m 433846第1次响应时间/s 4.094.05 4.33第2次响应时间/s 4.123.72 4.18第3次响应时间/s 3.973.44 4.24平均响应时间/s 4.063.74 4.41平均速度/(c m s -1)10.5910.1610.72平均定位误差/c m 2.40 1.60 2.30 系统利用无线通信技术和凌阳单片机语音处理技术实 现了移动声源与接收端之间的数据传送和采集和处理,可实现移动声源的自动定位功能,系统满足定位误差、定位速度等要求。 参考文献: [1]韦作凯,杜秋,臧晓明,等.基于单片机实现触摸屏的实 时数据采集[J].大连民族学院学报.2008,10(5):479.[2]彭传正,林春景.凌阳单片机原理与实践[M ].北京:北京航空航天大学出版社,2006 (责任编辑 刘敏)

DNV挪威船级社规范2003版 中文 6.7动力定位系统

第6篇第7章 船舶入级规范 新造船舶 特殊设备和系统 附加船级第6篇第7章 动力定位系统 2003年1月 目录页码 第一节通则 4 第二节规划通则9 第三节DP控制系统13 第四节推进器系统16 第五节电源18 第六节环境规则参数19

规范更改说明 综述 本章为上一版本的重版,也包含一些在2002年7月版本的第0部分第1章第3节列出的修改和勘误,除此之外,没有别的修改。 本章在被新的修订版替换之前有效,改版前对规范所作的少量修正和勘误,仅列表刊载在第0部分第1章第3节中,不会发行新的副刊。第0部分第1章通常于每年1月及7月修订。 修正过的各章将发给本规范的所有订户,建议再版本的购买者核对刊印在第0篇第1章第1节规范各章的最新目录,以确认该章为现行版本。

目录 第1节通则 4 A.规则 4 A 100 范围 4 A 200 入级符号 4 A 300 环境入级参数 4 B. 定义 4 B 100 通则 4 C.证书 5 C 100 通则 5 D.送审文件 5 D 100 通则 5 D 200 ern计算 5 D 300 仪表与自动化 5 D 400 推进器文本 5 D 500 电源系统文本 5 D 600 故障模式响应分析(FMEA) 6 D 700 操作手册 7 D 800 试验和海试程序 7 E.完整的DP系统测试 7 E 70 通则 7 E 200 测量系统 7 E 300 推进器 7 E 400 电源 7 E 500 联合操纵 7 E 600 完整的DP系统测试 8 E 700 DYNPOS-AUTR和DYNPOS-AUTRO的冗余测试 8 F.变更8 F 100 船东义务 8 第2节规划通则9 A. 通则9 A 100 通则 9 B. 冗余和故障模式9 B 100 通则9 B 200 冗余9 B 300 故障模式9 B 400 独立性9 B 500 对DYNPOS-AUTRO的一般要求10 C. 系统规划10 C 100 通则10 C 200 DP控制中心 11 C 300 位置控制系统的规划 11 C 400 控制面板的规划和布置 11 C 500 数据通讯链的规划与布置 12 D. 内部通讯 12 D 100 通则 12 第3节 DP控制系统13 A. 通用要求13 A 100 通则13 B. 系统规划13 B 100 操纵杆推进器控制13 B 200 推进器控制模式选择13 C. 位置参照系统13 C 100 通则13 D. 传感器14 D 100 通则14 F. 监测14 F 100 通则14 F 200 因果分析15 第4节推进器系统16 A. 通则16 A 100 适用范围16 A 200 推进器配置16 A 300 推进器控制16 A 400 指示16 第5节电源17 A. 通则17 A 100 通则17 A 200 发电机的容量和数量17 A 300 电源管理(对DYNPOS-AUTR和DYNPOS-AUTRO) 17 A 400 主配电板和分配电板的规划17 B. 控制系统电源18 B 100 通则18 B 200 软件制造18 C. 辅助系统(对DYNPOS-AUTR和DYNPOS-AUTRO) 18 C 100 通则18 C 200 燃油18 C 300 冷却水18 第6节环境规则参数 19 A. 内容描述19 A 100 通则19

基于MATLAB的声源定位系统

基于MATLAB的声源定位系统摘要 确定一个声源在空间中的位置是一项有广阔应用前景的有趣研究,将来可以广泛的应用于社会生产、生活的各个方面。 声源定位是通过测量物体发出的声音对物体定位,与使用声纳、雷达、无线通讯的定位方法不同,前者信源是普通的声音,是宽带信号,而后者信源是窄带信号。根据声音信号特点,人们提出了不同的声源定位算法,但由于信号质量、噪声和混响的存在,使得现有声源定位算法的定位精度较低。此外,已有的声源定位方法的运算量较大,难以实时处理。 关键词:传声器阵列;声源定位;Matlab

目录 第一章绪论 (1) 第二章声源定位系统的结构 (2) 第三章基于到达时间差的声源定位原理 (3) 第四章串口通信 (5) 第五章实验电路图设计 (8)

第六章总结 (16) 第七章参考文献 (17) 第一章绪论 1.1基于传声器阵列的定位方法简述 在无噪声、无混响的情况下,距离声源很近的高性能、高方向性的单传声器可以获得高质量的声源信号。但是,这要求声源和传声器之间的位置相对固定,如果声源位置改变,就必须人为地移动传声器。若声源在传声器的选择方向之外,则会引入大量的噪声,导致拾取信号的质量下降。而且,当传声器距离声源很远,或者存在一定程度的混响及干扰的情况下,也会使拾取信号的质量严重下降。为了解决单传声器系统的这些局限性,人们提出了用传声器阵列进行声音处理的方法。

传声器阵列是指由一定的几何结构排列而成的若干个传声器组成的阵列。相对于单个传声器而言具有更多优势,它能以电子瞄准的方式从所需要的声源方向提供高质量的声音信号,同时抑制其他的声音和环境噪声,具有很强的空间选择性,无须移动传声器就可对声源信号自动监测、定位和跟踪,如果算法设计精简得当,则系统可实现高速的实时跟踪定位。 传声器阵列的声音信号处理与传统的阵列信号处理主要有以下几种不同: (1)传统的阵列信号处理技术处理的信号一般为平稳或准平稳信号,相关函数可以通过时间相关来准确获得,而传声器阵列要处理的信号通常为短时平稳的声音信号,用时间平均来求得准确的相关函数比较困难。 (2)传统的阵列信号处理一般采用远场模型,而传声器阵列信号处理要根据不同的情况选择远场模型还是使用近场模型。近场模型和远场模型最主要的区别在于是否考虑传声器阵列各阵元因接收信号幅度衰减的不同所带来的影响,对于远场模型,信源到各阵元的距离差与整个传播距离相比非常小,可忽略不计,对于近场模型,信源到各阵元的距离差与整个传播距离相比较大,必须考虑各阵元接收信号的幅度差。 (3)在传统的阵列信号处理中,噪声一般为高斯噪声(包括白、色噪声),与信源无关,在传声器阵列信号处理中噪声既有高斯噪声,也有非高斯噪声,这些噪声可能和信源无关,也可能相关。 由于上述阵列信号处理间的区别,给传声器阵列信号处理带来了极大的挑战。声波在传播过程中要发生幅度衰减,其幅度衰减因子与传播距离成正比,信源到传声器阵列各阵元的距离是不同的,因此声波波前到达各阵元时,幅度也是不同的。 另外,当声音信号在传播时,由于反射、衍射等原因,使到达传声器的声音信号的路径除了直达路径外还存在着多条其它路径,从而产生接收信号的幅度衰减、音质变差等不

描述市场营销组合(1).

描述市场营销组合

某品牌汽车 斯图加特良驹——保时捷(Porsche 1900年费迪南德·保时捷) 保时捷是一家德国队汽车制造厂,早期以设计和制造动力强劲、内饰豪华、外表美观跑车而闻名。如今,保时捷也顺应了时代的潮流,把生产线扩宽至SUV和多功能旅行车。用其独有的技术,改善产品的配置,极少有品牌能够如保时捷一样,像出售必需品一样出售奢侈品。在新款汽车保时捷的广告中有这样的一段广告词:“在一个充满多余和肤浅的时代,在一个充满轻浮与粗糙的年代,唯有保时捷是真正的必需品。无可替代。” 产品策略:独树一帜,技术独一,产量有限。 价格策略:高价 分销渠道:就中国而言,从东南沿海地区到中部的销售路线。 促进销售策略:供不应求;没有促销就是最好的促销。 百度文库 某品牌计算机 联想电脑——Lenovo 联想集团成立于1984年,由中科院计算所投资20万元人民币、11名科技人员创办,到今天已经发展成为一家在信息产业内多元化发展的大型企业集团。2002年内,联想电脑的市场份额达27.3%。2002年第二季度,联想台式电脑销量首次进入全球前五,其中消费电脑世界排名第三。 联想为都灵冬奥会提供了4767台Lenovo开天台式电脑、1600台Think Center台式电脑、630台笔记本、350台服务器、600台桌面打印机。从计时计分、到成绩处理再到资讯的传播,联想以优质的产品和周到的服务得到了国际奥委会全面的肯定和高度的赞誉。 产品策略:保证产品质量,塑造品牌形象。 价格策略:定位高,通过提供高质量产品和优质服务及良好的品牌形象来维持高价。 分销渠道:多元渠道。 促进销售策略:以销售专营店为主导销售策略,强化联想分销商物流运作的效率。 道客巴巴 百度文库 某品牌楼盘 “上海早晨”营销成功案例 蝉联两届“金桥奖”的上海房产经纪企业中天行在代理“上海早晨”时,创造性的提出了“100得房率”的全新销售理念。 “上海早晨”开盘当日定出40余套,并创下了连续热销的局面。中天行房地产顾问有限公司总经理姚鸿光说:“‘上海早晨’有两个含义,一是这一项目地处浦东,早晨的阳光最早普照;二是早晨意味着新的一天的开始,也预示着该项目将以崭新的面目进入市场。” 为了赢得人们的眼球,在与发展商的反复沟通中,中天行最后决定摒弃一贯的“买一送一”、“特价房”等促销手段,利用“天时、地利、人和”的契机,以“100得房率”销售模式入市,力求达到市场的波动效应。“天时”是新的政策出现了三种销售计价模式,其中以套内面积计价在上海是一种新鲜模式,实施推出必将具有先创性意义。“地利”是指其地处上海浦东中心区域,是全国锐意改革的风向标。“人和”是指消费者将会热烈拥护。 产品策略:创新的、标准的、高质量的

声音导引系统 (电子设计大赛)

电子设计竞赛 声音导引系统 作者:王一鸣范春辉陈昌曼 设计单位:天津工业大学2009年9月5日

声音导引系统 摘要:简易智能电动车由一个电动玩具车改造而成。系统的控制部分以单片机为核心,步进电机为驱动装置,通过发出周期性脉冲音频信号,对A,B,C,三个声音接收器的信号的采集、分配,处理,并反馈至电动车的核心单片机部分,进而实现功率放大,反馈所需要的执行命令至步进电机,较好地实现了电动车的驱动及转向电机的运动控制和相关信息的处理和声光显示。 关键词:电动车,传感器,驱动控制,无线语音收发,音频引导,液晶显示,声控功能

本系统要求设计并制作一声音导引系统,示意图如图1所示。 图1 系统示意图 S 可移动声源 图中,AB与AC垂直,Ox是AB的中垂线,O'y是AC的中垂线,W 是Ox和O'y的交点。 声音导引系统有一个可移动声源S,三个声音接收器A、B和C,声音接收器之间可以有线连接。声音接收器能利用可移动声源和接收器之间的不同距离,产生一个可移动声源离Ox线(或O'y线)的误差信号,并用无线方式将此误差信号传输至可移动声源,引导其运动。 可移动声源运动的起始点必须在Ox线右侧,位置可以任意指定。1.基本要求

(1)制作可移动的声源。可移动声源产生的信号为周期性音频脉冲信号, 如图2所示,声音信号频率不限,脉冲周期不限。 (2)可移动声源发出声音后开始运动,到达Ox 线并停止,这段运动时间 为响应时间,测量响应时间,用下列公式计算出响应的平均速度,要求平均速度大于 5cm/s 。 (3)可移动声源停止后的位置与Ox 线之间的距离为定位误差,定位误差小于3cm 。 (4)可移动声源在运动过程中任意时刻超过Ox 线左侧的距离小于5cm 。 (5)可移动声源到达Ox 线后,必须有明显的光和声指示。 (6)功耗低,性价比高。 2.发挥部分 (1)将可移动声源转向180度(可手动调整发声器件方向),能够重复基本要求。 (2)平均速度大于10cm/s 。 (3)定位误差小于1cm 。 (4)可移动声源在运动过程中任意时刻超过Ox 线左侧距离小于2cm 。 (5)在完成基本要求部分移动到Ox 线上后,可移动声源在原地停止5s ~ 10s ,然后利用接收器A 和C ,使可移动声源运动到W 点,到达W 点以后,必须有明显的光和声指示并停止,此时声源距离W 的直线距离小于1cm 。整个运动过程的平均速度大于10cm/s 。 图2 信号波形示意图 可移动声源的起始位置到Ox 线的垂直距离 响应时间 平均速度=

动力定位控制系统研究

收稿日期:2007211220修回日期:2007212224 基金项目:国家“863”计划海洋技术领域“海洋油气资 源勘探开发技术”专题(2006AA09Z327)“深海平台动力定位控制系统研究” 作者简介:周 利(1983-),男,硕士生。研究方向:动力定位系统研究。 E 2m ail :zhonli20@https://www.wendangku.net/doc/e515806868.html,  文章编号:167127953(2008)022******* 动力定位控制系统研究 周 利,王 磊,陈 恒 (上海交通大学海洋工程国家重点实验室,上海200030) 摘 要:回顾近年来船舶与海洋工程动力定位控制系统的研究成果,总结动力定位控制系统中的滤波技术及典型的控制策略,提出将控制系统分为主动式控制和被动式控制。 关键词:动力定位;控制系统;研究中图分类号:U661.1 文献标志码:A Review on t he St udy of Dynamic Positioning Control System for Vessels ZH OU Li ,WANGLei ,CHEN H eng (State key Laboratory of Ocean Engineering ,Shanghai Jiaotong University ,Shanghai 200030,China )Abstract :Reviewed in this paper arc the research methods on dynamic positioning control system for ves 2sels in recent years.Filtering in dynamic positioning control system ,typical control strategies are summed up.Also control system is classified into initiative control system and passive control system.Some references a 2bout dynamic positioning control system are offered. K ey w ords :dynamic positioning system ;control system 钻井平台、舰船等海洋结构物经常需要将其定位于海上某一点以进行钻井、打捞、海上救助、铺管、海洋调查、潜水等各种作业。以往,大多采用锚泊等方法进行定位,所需建设工程时间较长,尤其在深海处,锚泊定位方法存在较大困难。随着船舶与海洋工程的迅速崛起,传统的定位系统已经不能满足深海地域定位作业的要求,船舶动力定位系统能够很好地解决这一问题。它的优点是定位成本不会随着水深增加而增加,并且操作也比较方便,因此动力定位系统的研究越来越具有现实意义。 1 动力定位系统简介 动力定位系统是一种高新控制技术,广泛地 应用于船舶及海上浮式作业平台,它是一种闭环的控制系统,在不借助锚泊系统的情况下,不断检测出船舶的实际位置与目标位置的偏差,再根据外界风、浪、流等外界扰动力的影响计算出使船舶恢复到目标位置所需推力的大小,并对船舶上各推力器进行推力分配,使各推力器产生相应的推力,从而使船尽可能地保持在海平面上要求的位置上。 动力定位系统由3部分组成:①位置测量系统;②控制系统;③推力系统。其中控制系统是动力定位系统的核心部分。 海洋结构物在海上的运动是由风、水流、波浪、推力器等共同产生的。其中,风、水流、二阶波浪慢漂力以及推力器引起的运动速度为0~0.25rad/s ,称为低频;一阶波浪引起的运动速度为0.3~1.6rad/s ,称为波频。前者引起的慢漂运动 使其缓慢地漂离原来的位置,必须加以控制;后者引起高频往复运动。动力定位系统很难并且也没有必要对高频位移进行控制,因为这会大大加速推力器系统的磨损和能量的消耗。从这个角度考虑,必须在位置估计中采用滤波技术,把这3个高频分量滤掉,而滤波器就很好充当了这一角色。 第37卷 第2期2008年4月 船海工程SHIP &OCEAN EN GIN EERIN G Vol.37 No.2 Apr.2008

电力施工企业市场营销的定位和策略的制定

电力施工企业市场营销的定位和策略的制定 摘要:本文首先对电力施工企业市场营销的环境做了简要分析,接着阐述了电力施工企业市场营销的成功离不开精准的市场定位,最后详细分析了市场竞争机制下电力施工企业进行市场营销的策略制定,并展望未来电力施工企业市场营销的发展趋势。 关键词:电力施工企业;市场营销;定位;策略制定 在目前能源战略结构深入调整、行业竞争不断加剧的社会环境下,我国电力施工企业遭遇到前所未有的发展瓶颈。高效清洁能源建设逐步取代传统的高耗能发电方式,成为电力能源发展的总趋势,这给电力施工企业带来挑战的同时也为其提供了新的转型发展机遇。要在未来的市场竞争中立于不败之地,电力施工企业必须在转型的同时做好企业的市场营销的定位及策略制定工作。 一、电力施工企业的市场营销环境分析 市场营销定位是指企业对自身产品消费群体的分析,通过对消费群体的年龄段、居住省市、性别爱好、消费水平等进行综合地统计与分析,依据市场反应与分析结果,对特定地群体展开营销活动以占取市场份额。对于我国集建筑、送

电和变电施工、调试运行等于一体的电力施工企业而言,可在进行市场营销定位及策略制定之前先对营销环境进行较为全面的分析。 从市场政策角度来看,能源危机、环境污染等问题在某种程度上推动了我国电力体制改革的不断深入,火电建设市场正在不断萎缩,电力施工企业有必要制定新的营销战略以应对新形势下的市场发展。从技术角度来分析,市场对电力施工技术的要求越来越先进,工程质量与环境标准在不断提升,尤其是信息技术的快速发展极大促进了电力施工行业向技术密集型行业的转变进程,核电技术等新型电力施工产业正在兴起。 二、电力施工企业市场营销的定位 电力施工企业在对企业外部的市场营销环境做了深入的分析以后,还需对明确企业内部的资源,并进行适度的优化与调整,才能进行精准的市场营销定位。应选择恰当的企业目标市场,进行营销方向定位,挖掘潜在客户的同时还要明确重点的营销区域及电力施工业务的重点发展内容,必要时制定出计划发展的市场施工业务与施工区域。 三、电力施工企业市场营销的策略制定 (一)充分利用市场营销定位,以客户为核心,积极开展谈判与合作,满足其工程施工需求。 在激烈的市场竞争形势下,电力施工企业在制定营销策

2009年全国电子设计大赛B题—声音导引系统

编号:01 2009全国大学生电子设计竞赛题目B: 《声音导引系统》

目录 1方案设计与论证 (2) 1.1主控系统选择 (3) 1.2电机选择 (3) 1.3电机控制系统选择 (3) 1.4无线数据通信模块选择 (3) 1.5声音信号处理方案选择 (3) 2电路设计 (3) 2.1系统组成 (4) 2.2音频发射 (4) 2.3音频处理 (4) 2.4电机控制系统 (5) 3软件设计 (5) 4系统测试 (6) 4.1测试仪器 (6) 4.2测试方法 (6) 4.3测试数据 (7) 4.4误差分析 (7) 5设计总结 (7) 6参考文献 (7) 7 附录 (8) 附1:部分元器件清单 (8) 附2:仪器设备清单 (8) 附3:部分程序清单 (8)

声音导引系统设计与总结报告 摘要:本系统采用两片STC12C5A60S2增强型51单片机,双直流电机双轮驱动小车。通过接收点收到声音信号时间不同,判断小车离各个接收站的距离远近,通过无线传输模块控制车载单片机,进而控制小车运动,到达目的地,发出声光信号。本系统在设计中注意低功耗处理和力求高性价比等细节。 本设计主要特点: 1. 高效的L293电机驱动电路,提高电源利用率。 2.双电源设计,控制电路电源与电机电源隔离,信号通过光耦传输。 3.采用测时间差的方式,通过3点声音信号实现精确定位。 关键词: 声音导引可移动声源声音接收器单片机智能车 Abstract T his system use two STC12C5A60S2 enhanced 51-series microcomputer, double dc motor drive car outfit. Through different voice signal method-the peak-trough received from various terminal, the car of distance, through wireless transmission module control vehicle, and control chip car movement, destination, a sound signal. This system in the design of low power consumption and high performance to such details. 1.方案设计与论证 1.1主控系统选择 方案一:采用高性能嵌入式系统,比如ARM。如果采用此方案,可以很好的解决数据处理和控制功能,但是ARM价格昂贵且本科阶段很少接触,在短时间内完成困难比较大。 方案二:采用大规模可编程逻辑器件,如FPGA,CPLD但本题属于控制类,不适合采用此方案。 方案三:采用2片高性能单片机来实现,一片用来处理音频信号接收,同时控制车载单片机,担当主控单片机。另一块作为从单片机,用来控制小车运动。 考虑到方案的可实行性和性价比,我们采用STC12C5A60S2增强型51单片机,此款单片机内部不分频,采用RISC精简指令集,可实现高速运算,存储空间大,价格低廉,性价比极高。 1.2电机选择 本题是控制类题目,所以电机的选择尤为重要。 方案一:选择普通直流电机,通过减速齿轮增大扭力,提高带负责能力。直流电机的优点是价格便宜,控制容易,但难以精确控制是其一大弱点。 方案二:选择步进电机。步进电机的特点是可以精确控制电机选择步数和角度,缺

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