帆船多參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、帆船運(yùn)動(dòng)是人與自然完美結(jié)合的體育競(jìng)技項(xiàng)目。以自然風(fēng)作為原動(dòng)力，運(yùn)動(dòng)員根據(jù)風(fēng)和流的實(shí)際情況選擇航線，通過(guò)操控風(fēng)帆和調(diào)整姿態(tài)來(lái)駕駛船只前行。
　　海上比賽環(huán)境復(fù)雜而多變，運(yùn)動(dòng)員對(duì)外界環(huán)境條件的判斷和對(duì)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(xiàng)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(jī)的好壞密切相關(guān)。帆船訓(xùn)練對(duì)這些技術(shù)參數(shù)有著強(qiáng)烈的量化需求。因此，通過(guò)科學(xué)儀器設(shè)備對(duì)帆船運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練的多項(xiàng)技

2、術(shù)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，并據(jù)此建立一套更加科學(xué)、有效的帆船運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練模式是目前快速提高運(yùn)動(dòng)員的訓(xùn)練水平和比賽成績(jī)最為切實(shí)有效的方式。
　　本文設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(Wireless Sensor Netwrok, WSN)和第三代移動(dòng)通信(3rd Generation，3G)網(wǎng)絡(luò)的帆船多參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可同時(shí)對(duì)多名運(yùn)動(dòng)員的多項(xiàng)運(yùn)動(dòng)參數(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)監(jiān)測(cè)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(duì)風(fēng)速和相對(duì)風(fēng)向）、帆繩張力、帆弦線角以及運(yùn)動(dòng)員心率等。
　　本文首先介紹系統(tǒng)的整體構(gòu)架及其各個(gè)組成設(shè)備的具體功能，闡述WSN的設(shè)計(jì)原則，分析WSN節(jié)點(diǎn)設(shè)備的應(yīng)用特點(diǎn)，給出詳細(xì)的設(shè)計(jì)方案和具體的技術(shù)路線。
　　本文著重就船體姿態(tài)測(cè)量節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)和實(shí)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(cè)量的準(zhǔn)確性;針對(duì)經(jīng)由WSN和3G網(wǎng)絡(luò)匯聚和傳輸測(cè)量數(shù)據(jù)過(guò)程中存在時(shí)延隨機(jī)性問(wèn)題，提出一種基于排隊(duì)理論