帆船多參數(shù)實時監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、帆船運動是人與自然完美結(jié)合的體育競技項目。以自然風(fēng)作為原動力，運動員根據(jù)風(fēng)和流的實際情況選擇航線，通過操控風(fēng)帆和調(diào)整姿態(tài)來駕駛船只前行。
　　海上比賽環(huán)境復(fù)雜而多變，運動員對外界環(huán)境條件的判斷和對帆船的操控技術(shù)直接表現(xiàn)在航線的選擇、風(fēng)帆角度的調(diào)整和帆船姿態(tài)的控制等多項技術(shù)參數(shù)上，這些參數(shù)在一定程度上反映了帆船航行的效能，和比賽成績的好壞密切相關(guān)。帆船訓(xùn)練對這些技術(shù)參數(shù)有著強烈的量化需求。因此，通過科學(xué)儀器設(shè)備對帆船運動訓(xùn)練的多項技

2、術(shù)參數(shù)進行實時監(jiān)測，并據(jù)此建立一套更加科學(xué)、有效的帆船運動訓(xùn)練模式是目前快速提高運動員的訓(xùn)練水平和比賽成績最為切實有效的方式。
　　本文設(shè)計并實現(xiàn)了一個基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Netwrok, WSN)和第三代移動通信(3rd Generation，3G)網(wǎng)絡(luò)的帆船多參數(shù)實時監(jiān)測系統(tǒng)，可同時對多名運動員的多項運動參數(shù)進行遠程實時監(jiān)測。系統(tǒng)監(jiān)測的參數(shù)包括帆船的經(jīng)緯度坐標(biāo)、船速、航向、船體姿態(tài)（左右傾斜角度

3、和前后俯仰角度）、風(fēng)力（相對風(fēng)速和相對風(fēng)向）、帆繩張力、帆弦線角以及運動員心率等。
　　本文首先介紹系統(tǒng)的整體構(gòu)架及其各個組成設(shè)備的具體功能，闡述WSN的設(shè)計原則，分析WSN節(jié)點設(shè)備的應(yīng)用特點，給出詳細的設(shè)計方案和具體的技術(shù)路線。
　　本文著重就船體姿態(tài)測量節(jié)點的設(shè)計和實現(xiàn)，提出了一種基于卡爾曼濾波的數(shù)據(jù)融合方法，以提高姿態(tài)測量的準(zhǔn)確性;針對經(jīng)由WSN和3G網(wǎng)絡(luò)匯聚和傳輸測量數(shù)據(jù)過程中存在時延隨機性問題，提出一種基于排隊理論