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一種車架載小型化高速探地雷達(dá)抖動補償方法及補償系統(tǒng)

文檔序號:40566414發(fā)布日期:2025-01-03 11:26閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種車架載小型化高速探地雷達(dá)抖動補償方法,其特征在于,包括以下步驟:

2.如權(quán)利要求1所述的車架載小型化高速探地雷達(dá)抖動補償方法,其特征在于:所述車架傾斜角度信息通過加速度計和陀螺儀同時測量并經(jīng)所述數(shù)據(jù)處理器計算得到,測量方法為由所述加速度計測量各軸的加速度分量,通過x,y,z軸的加速度計算車架傾斜角度:

3.如權(quán)利要求2所述的車架載小型化高速探地雷達(dá)抖動補償方法,其特征在于:所述多模型切換卡爾曼濾波包括根據(jù)車架傾斜角度信息判斷傾斜角是否超過初始角度閾值,若超出閾值,輸出此處為路面坑洼處,并將收集到的傾斜數(shù)據(jù)信息,作為無跡卡爾曼濾波的模型參數(shù);若未超出閾值,則將收集到的傾斜數(shù)據(jù)信息作為線性卡爾曼濾波的模型參數(shù)。

4.如權(quán)利要求3所述的車架載小型化高速探地雷達(dá)抖動補償方法,其特征在于:所述線性卡爾曼濾波的算法的步驟如下:

5.如權(quán)利要求3所述的車架載小型化高速探地雷達(dá)抖動補償方法,其特征在于:所述無跡卡爾曼濾波的算法步驟為:生成sigma點,從狀態(tài)的先驗均值和協(xié)方差生成一組具有確定性分布的sigma點;預(yù)測sigma點的傳播,對每個sigma點進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移,傳播到下一個時刻;計算sigma采樣點的權(quán)重;通過sigma點重新估算預(yù)測均值和協(xié)方差:將上述重新估算預(yù)測均值和協(xié)方差帶入卡爾曼濾波中,獲得無跡卡爾曼濾波結(jié)果。

6.如權(quán)利要求2所述的車架載小型化高速探地雷達(dá)抖動補償方法,其特征在于:所述進(jìn)行基于路況自適應(yīng)噪聲與角度閾值調(diào)整的算法步驟為:

7.如權(quán)利要求2所述的車架載小型化高速探地雷達(dá)抖動補償方法,其特征在于:所述通過距離補償算法處理得到運動信息的伸縮距離通過下式計算:

8.一種車架載小型化高速探地雷達(dá)抖動補償系統(tǒng),其特征在于,包括:

9.如權(quán)利要求8所述的車架載小型化高速探地雷達(dá)抖動補償系統(tǒng),其特征在于:初始所述角度閾值為5°,所述機(jī)械補償裝置包括車架、輔助輪胎軸、輔助輪胎和伸縮桿,所述車架和輔助輪胎軸之間通過伸縮桿及伸縮彈簧連接,所述伸縮桿的一端通過萬向節(jié)連接車架,另一端通過下鉸鏈連接輔助輪胎軸,所述伸縮桿設(shè)有位移控制器,所述車架和輔助輪胎之間設(shè)置有減震機(jī)構(gòu)。

10.如權(quán)利要求9所述的車架載小型化高速探地雷達(dá)抖動補償系統(tǒng),其特征在于:所述加速度計和陀螺儀設(shè)置于所述伸縮桿與車架連接處,所述車架設(shè)置有防護(hù)蓋,所述數(shù)據(jù)處理器和補償處理器設(shè)置于所述防護(hù)蓋內(nèi)。


技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供了一種車架載小型化高速探地雷達(dá)抖動補償方法及補償系統(tǒng),涉及探地雷達(dá)探測技術(shù)領(lǐng)域,包括數(shù)據(jù)處理器接收傾斜姿態(tài)信息,計算車架傾斜角,補償處理器接收車架傾斜角度,由補償處理器對車架傾斜角度信息進(jìn)行基于路況自適應(yīng)噪聲與角度閾值調(diào)整以及多模型切換卡爾曼濾波處理,預(yù)測下一時刻車架平臺的姿態(tài)信息并更新角度閾值;同時補償處理器依據(jù)預(yù)測的數(shù)據(jù)生成補償運動命令并發(fā)送到機(jī)械補償裝置的位移控制器;距離補償算法處理得到運動信息,將運動信息傳遞給機(jī)械補償裝置執(zhí)行補償動作。本申請利用卡爾曼濾波處理,自適應(yīng)噪聲與角度閾值調(diào)整機(jī)制,線性與非線性補償切換機(jī)制進(jìn)行預(yù)測更新,根據(jù)路面變化自適應(yīng)調(diào)整,提高數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性。

技術(shù)研發(fā)人員:馮翔,許銳,王旭東,王軍,周志權(quán),趙占鋒,王晨旭
受保護(hù)的技術(shù)使用者:哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)
技術(shù)研發(fā)日:
技術(shù)公布日:2025/1/2
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