飛碟射擊槍體姿態(tài)參數(shù)獲取技術(shù)及系統(tǒng)研究.pdf

1、飛碟射擊是眾多體育賽事中的重要競(jìng)技項(xiàng)目之一。射擊訓(xùn)練技術(shù)性很強(qiáng)，傳統(tǒng)的射擊訓(xùn)練大多依靠運(yùn)動(dòng)員自身總結(jié)經(jīng)驗(yàn)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(duì)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(shí)彈射擊或空腔預(yù)習(xí)等訓(xùn)練時(shí)的槍體運(yùn)動(dòng)情況，為運(yùn)動(dòng)員提供可靠的科學(xué)數(shù)據(jù)作為運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的定量指標(biāo)。
　　本課題研究了姿態(tài)參數(shù)測(cè)試技術(shù)，采用多傳感器融合的方式獲取槍體的線運(yùn)動(dòng)及角運(yùn)動(dòng)情況。針對(duì)飛碟射

2、擊運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)改進(jìn)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(jìn)行了器件選型及硬件電路的設(shè)計(jì)。數(shù)據(jù)傳輸采用非標(biāo)準(zhǔn)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(duì)系統(tǒng)誤差進(jìn)行了分析，通過橢球擬合法、均值法及閾值設(shè)定對(duì)MPU6050進(jìn)行了標(biāo)定，減小了器件誤差及安裝誤差。對(duì)互補(bǔ)濾波算法和卡爾曼濾波算法進(jìn)行了分析，使用卡爾曼濾波算法對(duì)陀螺儀的漂移進(jìn)行了補(bǔ)償。通過曲線閉合

3、驗(yàn)證了數(shù)據(jù)處理和姿態(tài)解算的準(zhǔn)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(shí)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(duì)運(yùn)動(dòng)員信息、訓(xùn)練數(shù)據(jù)和槍體軌跡進(jìn)行記錄。對(duì)系統(tǒng)硬件部分進(jìn)行了封裝并對(duì)測(cè)試了系統(tǒng)功能，軟件可以在Android手機(jī)上順利運(yùn)行，槍頭模塊和扳機(jī)監(jiān)測(cè)模塊可以安裝在槍體上，系統(tǒng)可以完成對(duì)槍體運(yùn)行軌跡的自動(dòng)捕獲。
　　論文基于復(fù)合傳感姿態(tài)測(cè)量技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)射擊時(shí)運(yùn)動(dòng)員槍體的運(yùn)動(dòng)軌跡的捕獲，研制了國內(nèi)