本文關(guān)鍵詞：飛碟射擊槍體姿態(tài)參數(shù)獲取技術(shù)及系統(tǒng)研究

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【摘要】：飛碟射擊是眾多體育賽事中的重要競技項目之一。射擊訓練技術(shù)性很強,傳統(tǒng)的射擊訓練大多依靠運動員自身總結(jié)經(jīng)驗和視頻回放定性感知,缺乏定量分析的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)來揭示和描述飛碟射擊中姿態(tài)對射擊結(jié)果的影響。論文提出一種獲取飛碟射擊槍體姿態(tài)參數(shù)的系統(tǒng),通過捕獲在實彈射擊或空腔預(yù)習等訓練時的槍體運動情況,為運動員提供可靠的科學數(shù)據(jù)作為運動訓練的定量指標。本課題研究了姿態(tài)參數(shù)測試技術(shù),采用多傳感器融合的方式獲取槍體的線運動及角運動情況。針對飛碟射擊運動的特點改進了姿態(tài)解算的方法,解決了姿態(tài)解算初值選取困難的問題。基于低功耗、小型化的思路進行了器件選型及硬件電路的設(shè)計。數(shù)據(jù)傳輸采用非標準無線通信協(xié)議方式,通過總線轉(zhuǎn)換技術(shù)解決了沒有相應(yīng)無線接口的智能終端從微處理器接收數(shù)據(jù)的問題。對系統(tǒng)誤差進行了分析,通過橢球擬合法、均值法及閾值設(shè)定對MPU6050進行了標定,減小了器件誤差及安裝誤差。對互補濾波算法和卡爾曼濾波算法進行了分析,使用卡爾曼濾波算法對陀螺儀的漂移進行了補償。通過曲線閉合驗證了數(shù)據(jù)處理和姿態(tài)解算的準確性。基于Android智能終端開發(fā)了槍體姿態(tài)參數(shù)處理軟件實現(xiàn)了數(shù)據(jù)處理的功能以及數(shù)據(jù)圖和槍體軌跡圖的繪制的功能,并對運動員信息、訓練數(shù)據(jù)和槍體軌跡進行記錄。對系統(tǒng)硬件部分進行了封裝并對測試了系統(tǒng)功能,軟件可以在Android手機上順利運行,槍頭模塊和扳機監(jiān)測模塊可以安裝在槍體上,系統(tǒng)可以完成對槍體運行軌跡的自動捕獲。論文基于復(fù)合傳感姿態(tài)測量技術(shù)實現(xiàn)了對射擊時運動員槍體的運動軌跡的捕獲,研制了國內(nèi)首款飛碟射擊槍體姿態(tài)參數(shù)獲取系統(tǒng)。系統(tǒng)智能易操作,具有低功耗、小型化、低成本的特點,為射擊運動員提供了定量數(shù)據(jù)作為訓練質(zhì)量的指標,將經(jīng)驗以數(shù)據(jù)的形式表現(xiàn)出來,便于分析和交流。達到了運動訓練科學化,科學訓練數(shù)據(jù)化的目的,并且便于推廣使用,有助于推動射擊運動的發(fā)展。
【學位授予單位】：中北大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：G871.3;TP274

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本文編號：1162199