射击仿真训练系统中的电磁定位技术研究

论文摘要

电磁定位是一种使用方便、定位准确、高性价比的定位技术,本文对电磁定位技术在射击仿真训练的应用进行了研究,提出了一个定位技术设计方案,该方案己在某项目中得到应用,并达到设计指标。首先,基于法拉第电磁感应定律,推导了电磁定位基本方程。分析了线电流的近区域场的电磁定位特性,选择了四元数法表示线圈姿态。论证了电磁定位技术在射击仿真训练系统中的应用可行性。其次,提出了电磁定位数据的无线数传方案。分析了室内的电磁环境；对天线设计指标、方法进行了研究。基于计算机仿真结果,设计了一个适合训练系统使用的电小天线。最后,基于对实际测试误差的分析,提出了一种平面映射的校正方法,校正结果表明,该方法能够明显的提高系统的精度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 国内外发展现状
• 1.3 论文内容及章节安排
• 第2章 系统工作原理与设计
• 2.1 基本原理
• 2.2 定位方程
• 2.2.1 时变磁场产生
• 2.2.2 传感器的姿态表示
• 2.3 目标捕获
• 2.4 定位数据的传送
• 2.5 本章小结
• 第3章 定位数传天线设计
• 3.1 室内无线信道分析
• 3.1.1 室内无线信道特点
• 3.1.2 室内无线信道对天线的要求
• 3.2 电小天线原理
• 3.2.1 电小天线分类
• 3.2.2 电小天线的技术指标
• 3.3 天线增益带宽理论极限
• 3.3.1 影响带宽的因素
• 3.3.2 影响增益的因素
• 3.4 宽带天线及小型化
• 3.5 缝隙天线辐射原理
• 3.6 双频印制天线设计
• 3.7 本章小结
• 第4章 定位系统实现及误差校正
• 4.1 发射天线感应场分布
• 4.2 传感器位置和姿态求解
• 4.3 系统性能验证
• 4.4 系统误差分析
• 4.5 系统误差校正
• 4.5.1 线性映射
• 4.5.2 非线性映射
• 4.6 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢