基于AOP的软件运行轨迹捕获技术研究与实现
一种惯性导航肢体动作捕捉系统采集方法
一种惯性导航肢体动作捕捉系统采集方法韦宇【摘要】动作捕捉技术是运动物体的关键部位设置跟踪器,涉及尺寸测量、物理空间里物体的定位及方位测定等方面可以由计算机直接理解处理的数据.惯性导航通过测量对象的加速度、运动角度、方位,通过积分运算获得对象的瞬时速度、瞬时位置数据的技术.文章对一种惯性导航肢体动作捕捉系统采集方法进行了研究.【期刊名称】《无线互联科技》【年(卷),期】2018(015)007【总页数】2页(P5-6)【关键词】动作捕捉;惯性导航;采集方法【作者】韦宇【作者单位】广州海格通信集团股份有限公司,广东广州 510663【正文语种】中文1 动作捕捉技术概述动作捕捉技术(Motion Capture,Mocap)的出现可追溯到20世纪70年代,国外的动画制作公司利用光学式的动作捕捉技术把表演者的姿势投射到计算机屏幕上,作为动画制作的参考。
随着技术的发展,该技术已经广泛应用于3D影视制作、步态分析、生物力学研究、人机工程、虚拟现实等新兴行业市场。
常用的动作捕捉技术从原理上说可分为机械式、声学式、电磁式、主动光学式、被动光学式、惯性导航式。
本文的主要研究内容是惯性导航式肢体动作捕捉的采集方法实现。
2 系统方案2.1 系统原理动作捕捉系统的一般性结构主要分为3个部分:数据采集设备、数据传输设备、数据处理单元。
惯性导航式动作捕捉系统既是将惯性传感器应用到数据采集设备,从而完成运动目标的姿态、角度的测量。
要完成对人体肢体动作的捕捉需要对人体的头部、肩部、大臂、小臂、手、胸口、尾椎、大腿、小腿、脚踝等共计17个部位进行动作跟踪,参考图1所述。
在这17处重要部位佩戴集成加速计、陀螺仪、磁力计等惯性传感器的数据采集设备,加速计是用来检测传感器受到的加速度的大小和方向,它通过测量传感器在某个轴向的加速度大小和方向,但是相对于地面的姿态则精度不高。
加速计的不足由陀螺仪来弥补,陀螺仪是通过测量三维坐标体系内内部陀螺转子的垂直轴与传感器的夹角,并计算角速度,通过夹角和角速度来判断物体在三维空间的运动状态,因为内部陀螺转子的垂直轴永远垂直地面,也就能保证对地面的姿态精度,但是不能测量同东西南北4个方向的姿态。
基于BCI的软件运行轨迹捕获技术研究与实现
执行 轨迹 直接 刻 画出线程 的迁 移 ,所 以对线 程 的监
视 在很 大程度 上 就是对 线程 运 行 函数 的监 视 】 。因
此 ,除独 立 的业务 函数外 ,以线 程为单 位 的业 务 函
数集合也是重要 的观测对象 。图 2为本设计 中探针代
码 的注入 方法 。
并 在主程 序调用 之前 完成 对各个 类 的转 换 T作 ,把
趣 的 目标 进行过 滤 的功能 ,只将 探 针注入 感兴趣 的 目标 中。 目标 系 统运 行 过程 中将 产 生 大 量 运 行 信 息 ,这些 信息 由收集器 进行 收集 ,并 保存 在信息 管
务方法调 用的起始 时间和结束 时间 ,第 1 5行表示原
业 务 方法 的调用 。
第2 期
实质 上是通 过各 种 函数调 用来 实现 的 ,所 以软件运
员方 法时 ,实际 运行 的是经 过转换 后 的类 的成员方
法 。在 J M 初始 化后 ,每个 pe i 方法将按照指定 V rma n 代理 的顺 序调用 ,然后将调用 实际 的应 用程序 man i 方法 ,这样 ,man方 法就运行在 经过转换 的类字节 i 码之 上 ,从 而达 检测 目的 。 下面将讨论 B I 迹捕 获监测代理 的框 架结构 , C 轨
简称 OOP) 法实现 系统 的运行轨迹 监测功能 ,实 方
标 系统 。AOP技 术虽能使用松 散耦合 的 、模块 化的
收 稿 日期 :2 1- 2 0 0 0 1- 8
基金项 目 :湖南省 自然科学基金资助项 目 ( 5J0 2 ,湖南 省教育厅科研基金资助项 目 ( 4 7 0) 0 J3 12) 0C2 作者简介 :黄南平 ( 9 8 ,男 ,湖南株洲人 ,湖南工业大学硕士生 ,主要研究方向为可信软件 和软件工程 , 17 一)
毕业设计(论文)--物体运动轨迹实时监测系统设计
编号:毕业设计说明书题目:物体运动轨迹实时监测系统设计院(系):电子工程与自动化学院专业:测控技术与仪器学生姓名:学号:指导教师:职称:副教授理论研究实验研究工程设计软件开发2016年5月20日随着科学技术的不断发展,物体运动轨迹实时监测系统在导航系统、人机交互、游戏控制等领域具有广阔应用。
传统的方法,如激光追踪系统,或者是运用高精度的加速度传感器、激光陀螺仪等,这些设备过于复杂,成本高。
本文基于MPU6050六轴加速度计陀螺仪传感器的运动轨迹检测系统具有成本低、易携带、体积小的特点。
本论文以单片机STM32F103C8T6为核心控制器,通过MPU6050得到的加速度,加速度二次积分得到位移,从MPU6050 DMP直接读取四元数和欧拉角来校准在重力加速度在二维空间中对x,y轴的影响,通过IIC总线将数据由MPU6050传送给单片机STM32F103C8T6将数据进行处理,并通过蓝牙串口将数据传输给安卓手机,通过安卓手机APP建立二维坐标系,并将得到的数据在二维坐标系中打点来显示轨迹。
本论文中运用单片机C语言来编写程序,从MPU6050得到的加速度通过均值校准法来减少外界对加速度计的干扰,经过积分后得到的位移值通过分解成一个数组来发送具体字节数,来保障发送给手机的数据准确性。
当手机APP接收到单片机发来的数据,通过分隔符将两个数据解析成一个列表,通过提取列表中的每一项,来将每个物体运动轨迹数据显示在APP上,并在APP上打点显示,若打的点超出APP坐标轴的范围,手机将自动震动报警。
本次设计的物体运动轨迹监测系统,能够检测出物体的运动轨迹,经过测试在短时间内误差在1cm左右,且当物体运动轨迹超出APP坐标系的量程,手机将震动报警,且物体运动轨迹数据在0.5s更新一次,大致实现了毕业设计的要求。
关键词:运动轨迹实时监测;加速度计;陀螺仪;安卓手机APP;With the development of science and technology .The monitoring system of real-time trajectory in navigation system, human-computer interaction, game control have a wide range of applications.Traditional methods,for example, laser tracking system,using high precision acceleration sensor, laser gyroscope and so on.These equipment is too complex and high cost. In this paper , the monitoring system of real-time trajectory based on MPU6050 which is six axis accelerometer gyroscope sensor’s advantages is low cost, easy to carry,small volume and so on.STM32F103C8T6 MCU as the core controller in this paper, the displacement is obtained by quadratic integral MPU6050 get acceleration, from MPU6050 DMP directly read quaternion and euler Angle to calibration in the acceleration of gravity in the two-dimensional space of x, y axis, the effect of the data through the IIC bus STM32F103C8T6 controlled by MPU6050 sent the data processing, and through bluetooth serial transmission to the android mobile phone, through the android APP to establish two-dimensional coordinate system, and will get data dot in a two-dimensional coordinate system to display the trajectory.This paper uses microcontroller C language to write programs, from MPU6050 acceleration by average calibration method to reduce the outside disturbance to the accelerometer, after the displacement value resulting from the integral by decomposition into an array to send a specific number of bytes, to ensure data accuracy sent to mobile phones. When the phone APP to receive data from the microcontroller, through the separator will be two data parsed into a list, by extracting each item on the list, to each object trajectory data display on the APP, and dot on the APP shows that if a dozen points beyond the scope of APP axis, the phone will automatically vibration alarm.the design of he monitoring system of real-time trajectory in navigation system can detect the movement of the object, after testing in a short period of time error in 1 cm, and when the object movement beyond the range of APP coordinate system, cell phone will vibrate alarm, and object trajectory data updated once in 0.5 s.Key words:The monitoring system of real-timetrajectory;accelerometer;gyroscope;android APP;目录1 引言 (1)1.1 研究背景及意义 (1)1.2国内外研究现状 (2)1.3惯性导航的发展趋势 (2)1.4论文的章节安排 (2)2 设计任务及要求 (3)2.1 设计任务 (3)2.1.1课题内容 (3)2.1.2主要任务 (3)2.2 设计要求 (4)3 系统设计理论依据及方案论证 (4)3.1系统设计理论依据 (4)3.2 方案论证 (5)3.3 软件算法方案选择 (6)3.3.1方案一 (6)3.3.2方案二 (7)3.3.3方案三 (8)3.4 安卓APP开发工具的选择 (8)3.4.1方案一 (8)3.4.2方案二 (8)4 硬件系统设计 (9)4.1 单片机最小系统控制部分 (9)4.1.1芯片的选择 (9)4.1.2单片机最小系统电路 (10)4.2 蓝牙模块电路 (10)4.3 稳压电源电路 (11)4.4 MPU6050模块电路 (12)4.5 运动轨迹监测系统工作过程 (13)4.5.1灵敏度的影响 (14)4.5.2稳定性分析 (14)5 系统软件设计 (14)5.1软件设计基本思想 (14)5.2 各个模块的设计 (15)5.2.1系统初始化程序 (15)5.2.2 MPU6050初始化与数据读取程序 (16)5.2.3均值校准程序 (17)5.2.4算法运算程序 (18)5.2.5数据处理程序 (19)5.2.6中断服务程序 (19)5.3 手机APP软件的设计与分析 (20)5.3.1UI的设计 (21)5.3.2逻辑的设计 (22)6 系统调试 (26)6.1 硬件系统调试 (26)6.1.1单片机STM32F103C8T6最小系统模块的硬件调试 (26)6.1.2蓝牙模块的硬件调试 (27)6.1.3MPU6050模块的硬件调试 (28)6.2软件调试 (29)6.3 调试结果分析 (34)7 系统测试 (34)7.1 系统测试的方案与过程 (34)7.1.1系统测试所需设备与工具 (34)7.1.2系统测试方案与过程 (34)8 结论 (36)谢辞 (38)参考文献 (39)附录 .............................................................................. 错误!未定义书签。
基于大数据的行动轨迹分析技术研究
基于大数据的行动轨迹分析技术研究一、引言随着大数据技术的迅速发展,人们可以通过海量的数据获取更多的信息和洞察力。
在此背景下,基于大数据的行动轨迹分析技术应运而生。
该技术能够从个人的位置数据中提取有价值的信息,揭示出个体的行为模式和偏好,对个人定制化服务以及商业决策具有重要意义。
二、行动轨迹分析技术概述行动轨迹分析技术是一种基于位置数据的分析方法,通过分析用户的位置信息,提取有用的信息,从而帮助我们了解用户的行为模式和趋势。
这种技术主要用于个人定位导航、交通管理、社交网络、个性化推荐等领域。
三、行动轨迹数据的获取与处理行动轨迹数据获取的主要方式有基站信令数据、GPS数据、WiFi数据等。
这些数据不仅包含了位置信息,还包括了时间、速度等数据。
在对行动轨迹数据进行处理时,需要注意数据的规模庞大和种类繁多,需要采用合适的数据处理方法,如数据挖掘、机器学习等。
四、行动轨迹数据的分析方法对行动轨迹数据进行分析的方法有很多,如聚类分析、时空数据挖掘、轨迹预测等。
聚类分析可以将用户划分为不同的群体,帮助我们发现用户的行为模式和群体特征。
时空数据挖掘可以分析用户的位置偏好、活动范围等。
轨迹预测可以帮助我们预测用户的未来行动。
五、基于大数据的行动轨迹分析的应用基于大数据的行动轨迹分析技术在很多领域都有广泛的应用。
在个人定位导航方面,可以根据用户的行动轨迹数据为其提供更加精准的导航服务。
在交通管理方面,可以通过分析行动轨迹数据来调整交通规划,减少交通拥堵。
在社交网络方面,可以根据用户的行动轨迹将其划分到合适的群体中,方便用户之间的交流和互动。
在个性化推荐方面,可以根据用户的行动轨迹为其推荐感兴趣的物品或服务。
六、行动轨迹分析技术的挑战与展望尽管基于大数据的行动轨迹分析技术在各个领域都有广泛的应用,但是在实际应用中仍存在一些挑战,如数据隐私保护、计算效率等。
未来,我们可以结合深度学习、人工智能等技术,进一步提高行动轨迹分析的准确性和效率,拓宽其应用领域。
轨迹跟踪研究报告范文
轨迹跟踪研究报告范文1. 引言轨迹跟踪是计算机视觉领域中的重要研究方向,主要应用于目标跟踪、行为分析和运动规划等领域。
本文将介绍轨迹跟踪的研究背景、相关技术、实验设计和结果分析等内容。
2. 轨迹跟踪的研究背景随着计算机视觉技术的不断发展和应用,轨迹跟踪作为其重要组成部分,受到了广泛关注。
轨迹跟踪的研究背景主要包括以下几个方面:1.目标跟踪需求的增加:在视频监控、智能交通和无人机等领域,对于目标的跟踪和分析需求越来越大。
2.高性能计算能力的提升:随着硬件技术的不断发展,计算机的计算能力不断提高,为轨迹跟踪算法的研究与实现提供了更好的条件。
3.深度学习的兴起:深度学习作为一种新兴的人工智能技术,在图像识别和目标跟踪等领域展现了强大的能力。
3. 轨迹跟踪的相关技术轨迹跟踪的研究领域涉及到多个技术方向,包括目标检测、特征提取、目标匹配和跟踪算法等。
在本研究中,我们主要使用了以下几种技术来进行轨迹跟踪:•目标检测:目标检测是轨迹跟踪的前置工作,主要目的是在视频序列中准确地定位和识别出目标物体。
我们使用了基于深度学习的目标检测算法。
•特征提取:在轨迹跟踪过程中,需要从目标物体中提取出有用的特征信息。
我们使用了基于卷积神经网络的特征提取方法。
•目标匹配:目标匹配是将当前帧中的目标物体与前一帧中的目标物体进行关联的过程。
我们使用了基于相关滤波的目标匹配算法。
•跟踪算法:在目标匹配的基础上,通过使用轨迹预测和目标模型更新等方法,实现了轨迹的连续跟踪。
我们使用了基于卡尔曼滤波的跟踪算法。
4. 实验设计为了验证我们提出的轨迹跟踪算法的性能,我们设计了一系列实验。
实验数据集包括来自现实场景的视频序列,包含不同的目标物体和背景条件。
实验设计包括以下几个方面:1.数据集准备:我们从公开数据集中选取了若干个包含目标物体的视频序列,并对其进行预处理和标注,以便后续的跟踪算法评估。
2.评估指标:我们选择了准确率、精确率和召回率等指标来评估轨迹跟踪算法的性能。
轨迹跟踪算法研究与实现
轨迹跟踪算法研究与实现随着人工智能技术的不断发展,计算机视觉领域的进步也越来越迅速。
在计算机视觉中,轨迹跟踪算法是其中非常重要的一部分。
它可以将目标物体在视频序列中的运动轨迹有效地跟踪,并将其转换为数字信号,为后续的智能分析和处理提供数据支持。
那么,什么是轨迹跟踪算法,它是如何实现的呢?本文将对轨迹跟踪算法的研究和实现进行探讨。
一、轨迹跟踪算法的研究概述轨迹跟踪是指根据物体在连续帧图像中的位置信息,对其进行跟踪,并以此为基础,对物体在视频序列中的运动轨迹进行计算和分析。
轨迹跟踪算法广泛应用于视频监控、运动分析、交通管理、自动驾驶等众多领域。
目前,轨迹跟踪算法研究主要包括单目标跟踪和多目标跟踪两种方式。
单目标跟踪是指只跟踪一个目标的轨迹,而多目标跟踪是指同时跟踪多个目标,因此多目标跟踪具有更高的难度和复杂性。
在单目标跟踪算法中,常用的方法包括卡尔曼滤波、粒子滤波、区域卷积神经网络等。
其中,卡尔曼滤波算法是最古老、最广泛应用的一种轨迹跟踪算法。
它通过对目标运动状态的预测和判断,来实现对目标轨迹的准确跟踪。
在多目标跟踪算法中,常用的方法包括多目标卡尔曼滤波、多目标粒子滤波、多目标跟踪-多重假设跟踪等。
其中,多目标跟踪-多重假设跟踪是一种近年来发展比较快的算法,它能够同时跟踪多个目标,并通过多个假设预测每个目标的位置,从而找到最终的跟踪目标。
二、轨迹跟踪算法的实现方法在实现轨迹跟踪算法时,需要基于图像处理和计算机视觉算法技术来完成。
常见的实现方法主要包括以下几个步骤:1. 物体检测:利用诸如Haar特征、HOG特征、CNN网络等算法,对视频序列中的目标物体进行初步检测和识别。
2. 物体匹配:在视频序列的连续帧图像中,利用特征点匹配或直接几何匹配等方法,对前一帧和当前帧的目标物体进行匹配。
3. 运动预测:根据匹配到的目标物体在连续帧图像中的位置信息,利用卡尔曼滤波等算法,对目标物体的运动情况进行预测。
4. 目标跟踪:采用多目标跟踪-多重假设跟踪等算法,对多个目标物体进行跟踪,并实时更新目标物体所在的位置信息。
轨迹大数据_数据处理关键技术研究综述
轨迹大数据_数据处理关键技术研究综述引言随着城市规模的扩大和交通流量的不断增加,轨迹数据作为一种重要的城市运行信息源正变得日益重要。
轨迹数据指的是被定位设备记录的对象在一段时间内的位置信息。
这些数据包含了丰富的信息,包括个体行为习惯、交通拥堵情况以及城市规划等方面的信息。
然而,轨迹大数据的处理和分析面临着许多挑战,例如高维度、数据质量、数据存储和计算效率等问题。
本文将综述轨迹大数据处理的关键技术,探讨其在城市规划、交通管理和智能出行等领域的应用。
一、轨迹数据的特点轨迹数据具有多维度、时空特性和数据挖掘的难度。
首先,轨迹数据通常具有多个维度,包括时间、空间和属性等方面的信息。
这些数据需要进行有效的特征提取和降维处理,以便进行后续的分析和应用。
其次,轨迹数据具有时空特性,包括位置信息、速度和加速度等。
这使得轨迹数据具有了预测、时序分析和模式挖掘等的需求。
最后,由于轨迹数据量大,数据质量的保证成为一个重要的问题。
数据质量的问题包括噪声、缺失和异常等。
因此,需要进行数据清洗和异常点检测,以提高轨迹数据的质量和可信度。
二、轨迹数据处理的关键技术1. 数据清洗与噪声处理数据清洗是提高数据质量的关键步骤。
在清洗过程中需要去除冗余数据、修复缺失数据和处理异常数据。
对于冗余数据,可以采用采样方法和滤波技术进行去重。
缺失数据可以通过插值和预测算法进行填充。
异常数据可以利用数据挖掘和统计学方法进行检测和修正。
2. 轨迹数据压缩与降维轨迹数据的大规模和高维度给数据存储和计算带来了挑战。
因此,需要对轨迹数据进行压缩和降维处理。
轨迹数据压缩的目标是减少数据存储和传输的开销。
轨迹数据降维的目标是减少数据计算和分析的复杂性。
常用的压缩和降维方法包括计算传输开销和计算负载的优化算法、采样和聚类算法等。
3. 轨迹数据挖掘与分析轨迹数据挖掘和分析是轨迹大数据处理的核心技术。
利用轨迹数据挖掘和分析,可以揭示轨迹数据中的模式、规律和趋势,并提供决策支持和预测分析。
基于序列图像的运动轨迹检测方法
中 图 分 类 号 : N9 7 T 5
文 献标 识 码 : A
d i1 . 6 6 ji n 1 7 —6 5 . O 0 0 . 2 o: 0 3 9 /. s . 6 2 9 2 2 1 . 3 0 3 s
Me h d o t n Trjco y I tcin B s d o e u n eI g s t o fMo i ae t r ) t a e n S q e c ma e o ee o
Abta t Th vn be tta ed tcinb sd o e u n ei g si r ia e h oo yo ag trc g iin a dta k sr c : emo igo jc rc ee t a e n sq e c ma e sa ci cltc n lg ftr e e o nt n rc o t o
王 照付 ,陈少 巍 ,纪 玉波
( 宁石 油化 工 大 学 计 算 机 与 通 信 工 程 学 院 , 宁 抚顺 13 0 ;2 兰州 石 化 公 司电 仪 事 业 部 , 肃 兰 州 7 0 6 ) 辽 辽 101 . 甘 3 0 0
摘 要 : 序 列 图像 中运 动 目标 轨迹 检 测 是 目标 识 别 与 跟 踪 处 理 的 关键 技 术 。运 动 轨 迹 检 测 的 核 心 是 运 动 目
Lio i g 1 3 0 ,P. C ia:2 Elcrc l& I sr me tDe a t n f L n h U a nn 0 1 1 R. h n . etia n tu n p rme t a z O o
Per c m ialCoI t o he c npany, Lan houGan u 30 60, P. . z s 7 0 R Chi a) n Re’i e 1 ar h 201 c v d M e 7 c 0;r v s d 8 A pr l2 0;ac e e 1 pr l2 0 e ie i 01 c ptd 5 A i 01
轨迹图谱一种基于知识图谱结构的轨迹信息抽取方法
计算机应用研究Application Research of Computers Vol.77No.11Nov.2220第37卷第11期2020年1月轨迹图谱:一种基于知识图谱结构的轨迹信息抽取方法吴瑕,赵小明,余建坤t(云南财经大学云南省经济社会大数据研究院,昆明650221)摘要:现有的这些方法对轨迹数据需根据不同的应用设计不同的数据结构、存储结构、查询算法等,缺少通用性。
为了使得轨迹数据更具有通用性,提出了将轨迹转换为知识图谱结构的方法。
该方法结合轨迹数据的特点及知识图谱的定义,分别抽取出轨迹数据的实体、关系、属性并构造了轨迹图谱。
转换为轨迹图谱后的轨迹数据具有通用的图结构,可直接支持轨迹的基本查询、范围查询、最近邻查询、关键词查询、模式查询等,并可轻易地将其添加到各种现有的知识库中。
最终通过在真实数据集上的实验,对比了各类轨迹查询在轨迹图谱方法及普通数据库方法中的表现,证明了轨迹图谱方法的高效性及通用性。
关键词:轨迹数据;轨迹图谱;轨迹挖掘;轨迹查询;知识图谱中图分类号:TP372文献标志码:A文章编号:1021-3790(2020)11-011-3700-08doi:10.10734/j.isse.1021-3720.2210.07.0270Trajectory graph:method of trajectory informationiCeetifying baseC on knowledge graphWu Xia,ZOao Xiaoming,Yu Jiankurf(Big Data Research Institute of Yunnan Economy&Society,Yunnan University of Finance and Economics,Kunming650221,China) Abstract:Foc difereeh aphecatioos,many methoOs need trajectories to be gesioneC ank stored in difereeh gate structures, ank searched by difereet aleorithms, that is to say they ara lach of uoiversai property.For the purpose of iocreasing the uoiversai hrooerto of trajectories,this paper proposee a methor to translato trajectories into trajectoa graphs wOich Oave the same strua-tures ss kcowledgc gran O s,ank hronosed methor first inectified entities,relatiocs ank attriOutes accoreing to the features of trajectories in turn,then gronuea them into trajectora graphs.Trajectoie graphs are graphs,they can suuhoia the basic queries, rankc queries,nearest neighbor queries,keywoei searches ank hattere searches of trajectories,alse can bc apdec into existink kkowlecgc bases easily.At last,this haper took an experimectai analysis ok reei data,comhares the herformakccs of hronoseX methor ank commok dataPase methok,it shows that hrokoseX methok is eCiciect and universai.Key words:trajectora data;trajectora graph;trajectora minink;trajectora search;knowleCgc graph0引言随着我国人民生活水平的不断提高,智能手机、家用汽车的使用已经越来越普遍。
一种用于六自由度机械臂叶片曲面扫描的轨迹规划方法
一种用于六自由度机械臂叶片曲面扫描的轨迹规划方法
丁洪兴;倪磊;王耿;毛记祥
【期刊名称】《机器人技术与应用》
【年(卷),期】2024()2
【摘要】目前,航空发动机叶片曲面扫描效率低导致了机械臂轨迹的自动化跟踪性能差。
本文以六自由度机械臂为执行机构,以叶片曲面为扫描对象,提出了一种用于叶片检测的机械臂自动化轨迹规划方法。
首先,利用结构光提取叶片的三维模型,并基于轨迹算法提取出模型轨迹路线上点的坐标;然后,采用标准D-H法建立机械臂的正、逆运动学方程,并进行了数值分析求解;最后对机械臂的空间轨迹规划进行五次多项式插值,以实现平滑的轨迹仿真。
基于Robotics Toolbox工具箱,得到机械臂的工作空间运动轨迹及关节的角位移、角速度、角加速度的连续光滑的仿真曲线,可知该方法可以有效解决叶片曲面复杂机械臂轨迹规划问题,通过实验进一步验证了该方法的有效性。
【总页数】6页(P41-46)
【作者】丁洪兴;倪磊;王耿;毛记祥
【作者单位】西南科技大学制造过程测试技术教育部重点实验室;西南科大四川天府新区创新研究院
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
1.六自由度机械臂轨迹规划研究
2.六自由度机械臂运动分析及轨迹规划
3.基于DMP算法的六自由度工业机械臂避障轨迹规划方法
4.六自由度机械臂轨迹规划方法的研究
因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
AOP技术在轨道交通工程中的应用实践研究
一定程度上也说明了生产流程和工艺日益复杂,以往传统冶 金技术已不符合当代发展要求,同时还限制了钢铁冶金技术 的良好发展,而在钢铁冶金中大力应用冶金自动化技术既有 利于提升产品质量,还可以确保产量,和竞争激烈的市场要 求相符合。而且从钢铁冶金行业对冶金自动化技术实际应用 现状来看,产生的功能极高,能够制定规范性的钢铁冶金流 程,降低人为控制误差的形成,加快钢铁冶金行业运行进程, 在生产钢铁冶金期间融合电气化自动控制技术还有利于为后 期智能化生产工作良好开展奠定坚实的基础。 2 电气自动化技术和节能环保 2.1 早期应用
中国设备工程 China Plant Engineering
AOP 技术在轨道交通工程中的应用实践研究
向恒飞 (上海市隧道工程轨道交通设计研究院,上海 200235)
摘要:轨道交通地下车站采用的循环冷却水系统一般为开式系统,循环水通过冷却塔与外界接触进行换热,冷却 机组冷凝器、循环管道内容易滋生细菌、藻类,从而影响地铁内环境卫生,同时,在长期运行情况下伴随着结垢、腐 蚀现象,在结垢、腐蚀逐渐严重的情况下,系统换热效果逐渐变差。选择行之有效的杀菌、除垢措施对保证系统正常 运行至关重要,本文对 AOP 技术的运行原理及实际应用情况进行了阐述和分析,对轨道交通工程设计中循环冷却水处 理设备的选择具有参考意义。
刊 ,2020(14):229.
中国设备工程 2021.07 (上) 223
Research and Exploration 研究与探索·工程技术与创新
氧,臭氧通过气水混合元件溶解于水中,未溶解于水中的臭 氧通过臭氧尾气分离装置,将多余的臭氧气体分解成氧气, 排至空气中。自动监控装置可将 AOP 设备的启、停状态信息、 故障信息(包括臭氧发生器故障、臭氧泄漏报警等)上传至 车站控制室,以便于运营人员的维护管理。
本科毕业论文北斗卫星信号快速捕获方法研究汇总
太原理工大学现代科技学院毕业设计(论文)设计(论文)题目:北斗卫星信号快速捕获方法研究学生:专业:测控技术与仪器班级:10-1指导教师:设计日期:2014年6月16日北斗卫星信号快速捕获方法研究摘要卫星信号捕获与跟踪是北斗全球导航卫星定位系统的重要组成部分,而快速捕获性能是影响卫星导航定位速度的重要因素。
北斗卫星导航定位系统可以为中国以及周边地区提供卫星导航及定位服务,促进卫星导航产业发展,满足用户交换信息的需求。
在北斗卫星导航定位系统中,如何快速捕获卫星信号,跟踪卫星信号是一件非常有难度的事情。
本课题研究与实现的内容是卫星导航定位中最重要的技术之一:微弱卫星信号快速捕获技术。
本文首先阐述了卫星导航定位系统的信号编码模型,并对二次编码技术进行了分析,包括其分类、产生方式、相关性、作用、设计准则。
然后本文介绍了现有微弱信号快速捕获算法研究,主要是串行捕获算法。
本文介绍了串行捕获算法的原理,并给出了原理框图,并分析了其性能。
串行捕获易于实现,但捕获时间很长。
最后,本文介绍了基于FFT并行捕获算法,包括其算法原理、实现方法、使用环境以及优缺点。
并对FFT并行捕获算法进行了仿真,分析了算法的性能,提出了改进方向。
关键词:全球定位系统,快速捕获,二次编码,卫星信号THE RESEARCH OF BEIDOU SATELLITE SIGNAL FAST ACQUISITION AND TRACKING TECHNOLOGY BASED ON SECONDARY CODINGABSTRACTSatellite signal acquisition and tracking is an important part of the Beidou global navigation satellite system, and the performance of fast acquisition the important factors that affect satellite navigation and positioning speeds. Beidou satellite navigation and positioning system can provide satellite navigation and positioning services to China and the surrounding areas, promote the development of the satellite navigation industry, meet the needs of users to exchange information. The Beidou satellite navigation and positioning system, how to fast acquisition the satellite signal and tracking satellite signals is a very difficult thing. The research and implementation is one of the most important technologies of satellite navigation and positioning: Fast acquisition weak satellite signal tracking technology.First, describes the signal encoding model of satellite navigationand positioning system, and analysis of the Secondary Coding,including classification, generation method, correlation, function, design guidelines.This article describes the weak signal fast acquisition algorithm of existing, serial acquisition algorithm. Introduces the principle of serial acquisition algorithm, schematics, analysis of the performance. Serial capture easy to implement, but to capture a very long time.Finally, Introduction parallel FFT acquisition algorithm, including the algorithm principle, implementation methods, use of the environment and the advantages and disadvantages. Implemented Parallel FFT acquisition algorithm simulation, analysis of the performance of the algorithm, suggestions for improvement.KEY WORDS: The Global Positioning System, Fast Acquisition, Secondary Coding, Satellite Signals目录摘要 (II)ABSTRACT (II)第一章绪论 (1)1.1 研究背景和意义 (1)第二章卫星导航系统的信号编码模型与二次编码分析 (4)2.1 卫星导航系统的信号编码模型 (4)2.1.1 卫星信号产生原理与特性 (4)2.1.2 卫星信号结构 (7)2.1.3 卫星信号的调制解调 (8)2.1.4 卫星信号导航电文 (9)2.2 二次编码分析 (10)2.2.1 二次编码概述 (10)2.2.2 二次编码的作用 (10)2.2.3 二次编码设计准则 (11)2.3 本章小结 (11)第三章基于FFT并行捕获算法研究 (13)3.1 捕获方法分析 (13)3.1.1 串行捕获算法 (14)3.1.2 并行捕获算法 (14)3.1.3 FFT捕获算法 (15)3.1.4 并行FFT快速捕获算法总结 (16)3.2 算法的选择 (16)3.2.1 滑动相关捕获方法 (16)3.2.2 基于FFT的并行捕获算法 (18)3.2.3 算法性能比较 (20)3.2.4 复杂性分析 (21)3.3 基于FFT快速捕获 (22)3.3.1 基于FFT快速捕获的多通道信号捕获流程 (23)3.4 本章小结 (25)第四章改进的捕获算法 (26)4.1 传统基于FFT的并行捕获算法 (26)4.2 改进的基于FFT的快速并行捕获算法 (28)4.2.1 捕获算法基本原理 (28)4.2.2 捕获算法的计算量分析 (30)4.2.3 基于内插的精细捕获算法 (30)4.3 本章小结 (31)第五章结论 (32)参考文献 (34)附录外文资料及译文 (38)致谢 (56)第一章绪论1.1 研究背景和意义全球导航卫星系统(Global Navigation Satellite System, GNSS)是为了打破美国的 GPS 在卫星定位、导航、授时方面的垄断,由欧盟提出的一种综合星座系统,是所有在轨工作的导航卫星系统的统称。
轨迹跟踪方法
轨迹跟踪方法
1. 卡尔曼滤波器(Kalman Filter):卡尔曼滤波器是一种常用
的跟踪方法,其基本原理是通过对目标的预测和观测结果进行融合,得到更准确的目标位置估计。
卡尔曼滤波器适用于线性系统,并且对测量误差和过程噪声有一定的假设。
2. 粒子滤波器(Particle Filter):粒子滤波器是一种非参数的
贝叶斯滤波器,它通过在状态空间中的随机样本上进行重要性采样和重采样来近似目标的后验概率分布。
粒子滤波器适用于非线性系统,并且可以处理非高斯噪声。
3. 模板匹配方法:模板匹配方法是基于目标物体与背景之间的差异来进行跟踪的。
首先,利用训练集或者手动标注的模板,提取目标物体的特征;然后,通过计算当前帧图像与模板的相似性来确定目标的位置。
常用的模板匹配方法有:均方差匹配、互相关匹配等。
4. 光流法:光流法是一种基于图像中像素的运动信息来进行跟踪的方法。
它利用连续两帧图像中的像素灰度值变化来计算像素的位移。
基于光流的轨迹跟踪方法有:基于金字塔的光流法、基于半全局的光流法等。
5. 深度学习方法:近年来,深度学习方法在目标跟踪领域取得了很大的突破。
通过使用卷积神经网络(Convolutional Neural Network,CNN)等深度学习模型,可以自动学习目标的特征
表示,并实现对目标的准确跟踪。
这些方法各有优势和适用场景,选择合适的方法需要考虑目标物体的运动特点、环境条件以及计算资源等因素。
文件运动轨迹追踪技术的研究及实现
文 、发送 、借阅、修改及销毁。
随着计算机应用的普及和互联网 日新月异的发展 ,
电子文件在信息领域 占据的比重 日益增大。 电子文件 与纸介 质文件相同 ,也涉及保 密、安全、管理、归档、
文件 的安全 :阻 断网络 黑客 的攻 击 ,以防止 涉密信 息
合理有效 的管理涉密文件 ,是信息 安全领域 的重 中之重。传统管理纸介 质涉密文件 , 通过严格 的登记 、 审批等保密制度 ,并确定涉密责任人 ,进行文件 的收
其在 整个生命周期 中的安全分发和使 用,是时代赋予 电子 文件 管理 的历史使命。因此 ,如何防止 电子文件
泄密 ,有效 监控 文件 的传播、修 改 、销毁 ,是信息安
a c se n et eta i g fl a e u ft ewo k n e u t o an On y whe efl n te sc rt c e s d o c r cn e i tk n o t r i g s c r y d m i . l h i s o h i n t ei e u y h i h i d m an a d tep o e si e u ea e s metme i a c e s d b eh n lr Th rcn y tm l o i n r c s ss c r t a h h t i , t nb a c s e yt a d e . eta ig s se wil c e h r c r al n o m ai n a o t he o e a o o te fl, b sd s o o e u m iso t e e v r e od l i f r to b u t p r t ns n h e e i e lg f t s b s in o t s r e . i i h h
基于AOP技术的通用线程监控平台GTMP
收稿日期:2006 08 09;修返日期:2007 04 17 基金项目:国家 973 计划资助项目(2005CB321804)作者简介:张瞩熹(1981 ),男(满族),北京人,硕士研究生,主要研究方向为分布计算(z hangyi shan _11@hot m ai.l co m );郭长国,男,副研究员,主要研究方向为分布计算;苑洪亮,男,博士研究生,主要研究方向为分布计算、可靠性系统;王怀民,男,教授,博导,主要研究方向为分布对象技术、网络安全、智能agent .基于AOP 技术的通用线程监控平台GT MP*张瞩熹1,郭长国2,3,苑洪亮2,王怀民2(1.总后后勤科研所,北京100071;2.国防科学技术大学计算机学院网络技术与信息安全研究所,长沙410073;3.总参第61研究所软件中心,北京100039)摘 要:提出并实现了基于AOP 技术的通用线程监控平台。
借助AOP 的需求空间分离实现技术,使用该平台的原系统不必事先具有监控能力,该平台可以在不手动改变系统源代码的情况下通过工具自动植入系统内部,为系统注入监控功能,实现对运行线程信息的监视和对指定线程运行速度的变换,实现对整个系统运行行为的控制。
关键词:面向方面编程;线程监控;A spect C++中图分类号:TP339 文献标志码:A 文章编号:1001 3695(2007)10 0249 02G eneral thread m on itor p l atfor m based on aspect ori ented progra mm i ngZ HANG Zhu x i 1,GUO Chang guo 2,3,YUAN H ong liang 2,W ANG Hua i m i n 2(1.G eneral L og istics ,L og isti c s Re se a rch Institute ,B eiji ng 100071,Ch i na;2.S c hool of C o mpu t er Sc ie nce ,N ationa l Universit y of D e fense Tech nology ,Chang sha 410073,Ch i na;3.S o f t w are C enter ,The 61st In stit u te of Genera l S t aff ,B eijing 100039,China )Abstract :From the vie w of mu ltit hread mon it or requ irement i n app licati on ,th i s paper m i p le m ented a general thread m on itor p l atfor m based on AOP technol ogy .This p l atfor m cou l d be e m bedded i n t o app licati on ,but it di d !t need to change the source code .So it could mon itor the status of thread ,and controled the run tm i e behavi or of the whol e syste m.Key words :AOP(aspect ori ented progra mm ing);t hread m onitor ;A s pect C++0 引言监控技术是一种在软件开发中广泛使用的技术,通过监控可以及早发现和解决系统中存在的问题,提供系统运行时的性能数据和健康状况,以便对系统进行优化或在必要时启动补救措施,降低事故和灾难所造成的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
收稿日期:2007-11-26;修回日期:2008-01-09。
基金项目:国家973规划项目(2005CB321804)。
作者简介:张瞩熹(1981-),男,北京人,硕士研究生,主要研究方向:分布计算、软件工程; 王怀民(1962-),男,江苏南京人,教授,博士生导师,主要研究方向:分布对象技术、网络安全、智能Agent 。
文章编号:1001-9081(2008)05-1322-03基于AOP 的软件运行轨迹捕获技术研究与实现张瞩熹1,王怀民2(1.后勤科学研究所信息系统研究室,北京100071; 2.国防科技大学计算机学院,长沙410073)(z h angyis h an_11@h ot m ai.l co m )摘 要:借助面向方面编程(AO P)的关注点分离思想,提出了基于AO P 的软件运行轨迹捕获技术,它能在不改变源代码的情况下为系统注入运行轨迹捕获和运行行为监测功能,从而有效提高系统中监控模块的松耦合性。
以该技术为基础实现了系统运行轨迹分析工具SRT,该工具能够在改善系统模块性的同时,为软件轨迹监测、系统故障定位提供量化依据与可信性保障。
关键词:面向方面编程;路径捕获;系统监控中图分类号:T P311 文献标志码:AR esearch and i m ple m entati on of trace capture techniquebased on aspect oriented progra mm i ngZ HANG Zhu x i 1,WANG H uai m in2(rma tion Syste m R esearch C e n ter of L og isti c s Re se a rch Institute ,B eiji ng 100071,Ch i na;2.School of C o mpu t er Sc ie nce ,N ationa l Un i versit y of Defense T ec hnology,C hang sha Hunan 410073,Ch i na )Abstract :B ecause t he trad i tiona l so ft ware deve l op m ent m et hod does not provide the m echan is m tha t separa tes t he trace capture concern and other business concerns ,t he i m p le m enta ti on codes of a ll t he concerns tang le se ri ousl y .T o so lve thisproble m,w e app lied A spect O r i ented P rog ramm i ng (AO P)i n t he research o f so ft ware trace capture and stud i ed a techn i que of trace capt ure that can w ave t he m onito r require m ent i nto the system w it hout chang i ng the source code .T his techn i que can i m prove the m odular it y o f soft w are eff ec ti ve l y .Base on it ,w e i m p l em ented a mon itor too l na m ed So ft w are R unti m e T racer (SRT ),wh ich can be used to ana l yze sy stem manner and fi nd progra m bug s and enhance t he trust wo rt h i ness o f so ft w are as we l.lK ey words :A spect O rien ted P rog ramm i ng (AOP );trace capt ure ;syste m m onito r0 引言随着软件规模与复杂度的提高,软件运行表现出动态性、不可预测性、潜在不安全性等诸多特性[1]。
为应对这些挑战,人们要尽可能了解到系统内部的运行状况。
运行轨迹捕获技术能够直观展现系统的运行过程,为分析系统行为、定位系统故障、优化关键路径提供量化依据与可靠保障。
实现运行轨迹捕获的传统技术手段有:日志记录、状态监测等,其基本思想是:把感知软件运行状态的探测代码编写于待观测点代码周围,在程序运行时对外发布观测信息,从而暴露软件的运行轨迹。
然而,随着观测需求的增加和细化,探测代码会遍布整个系统,与源程序紧密纠结。
图1展示了某邮件处理服务M PS 的代码分布情况,其中,每一个纵向矩形代表一个功能模块,矩形中每一条横线表示一段探测代码。
不难看出,探测代码广泛散布于软件各处,严重破坏了软件的模块性、可维护性与可扩展性。
面向方面编程(A spec t O riented P rogra mm ing ,AOP )作为一种新兴的软件开发方法,能够提供不同关注点的分离实现机制,使路径捕获以更为松散、独立和模块化的方式实现和重用。
借助AO P 思想,本文提出了一种通用的软件运行轨迹捕获技术,并在此基础上实现了一个通用系统运行轨迹分析工具,它能在不改变源程序的情况下将捕获功能自动织入系统内部,以图形化的方式对外展示系统的执行分支、关键路径、时间开销等信息。
图1 传统技术手段实现的路径捕获代码分布1 面向方面编程面向方面编程是美国施乐公司帕洛阿尔托研究中心(X e rox PARC)上世纪90年代创建的一种全新的编程思想,其中有三个重要的基本概念。
1)关注点:是软件开发中的一个特定目标、需求、概念或兴趣域。
根据关注需求的特点不同可以分为核心关注点和横切关注点。
2)核心关注点:是系统要完成的业务需求。
一个典型的软件系统分别包含若干个核心关注点,软件的核心关注点构成了软件的功能方面。
3)横切关注点:是辅助和支撑核心关注点的非功能性关第28卷第5期2008年5月计算机应用C o mpu ter App licationsV o.l 28No .5M ay 2008注点,往往跨越多个功能模块,构成了软件的非功能方面。
软件运行轨迹捕获就是一种典型的横切关注点。
面向方面编程的基本思想是 将应用程序中的业务逻辑同对其提供支持的通用服务进行分离 [2],即将横切关注点与核心关注点的实现分离。
如图2所示,开发者运用AOP 提供的程序设计单元A spec t 模块化的设计和编写横切关注点实现代码,并通过织入机制与实现核心关注点的原系统合并,进而生成整合有各方面功能的最终系统。
图2 面向方面编程的基本思想AO P 利用 区分实现 与 织入融合 的技术手段,从根本上隔离了不同关注点的实现空间,避免了代码纠缠[3]。
通过AOP 技术设计出的程序更加模块化、更具可扩展性。
2 基于AOP 的运行路径捕获技术研究本节首先讨论AO P 轨迹捕获技术的基本原理,从而解决如何捕获的问题,其次讨论传感器的设置,以解决捕获什么的问题,最后讨论捕获结果的组织与呈现。
2.1 基本原理为避免代码纠结,同时兼顾业务无关性以达到通用目的,本文借助AO P 的空间分离和代码织入机制,提出了一种基于AOP 的运行轨迹捕获技术,如图3所示,其基本原理是:把AOP 空间中用于捕获轨迹的传感器织入到系统运行路径的各观测点上,在系统运行期间,各传感器在指定地域提取并发布观测点执行位置、执行时间、工作状态等信息,这些信息经收集后统一管理,以不同视图对外呈现。
图3 基本原理传感器本身是一个无意识体,它既不主动采集也无法理解采集内容,仅是一个单纯的捕获部件,信息的综合与呈现由信息管理部件完成。
具体的讲,传感器在程序执行到观测点附近时触发,通过自身的观测代码获取信息,然后再由收集部件交给信息管理器集中处理。
传感器中的采集信息是离散、割裂的,而在信息管理部件中的则是集中、全局的。
信息管理部件根据任务关系或时序关系对信息进行有效组织后,可呈现整个系统某一时期各部分的运行情况,构成运行轨迹的快照。
2.2 传感器设置传感器设置包括两方面内容:一是在哪些观测点上设置传感器,二是传感器本身设置哪些信息捕获功能。
首先研究第一个问题。
软件无论是界面交互类还是应用服务类,无论是并发运行还是串行执行,其执行路径在本质上都是由若干函数构成。
所以,理论上讲,把软件中所有的业务函数定义为关注点并部署传感器,就能够描述软件运行轨迹的时序信息。
然而,在实际中,线程作为软件运行中资源分配和业务执行的基本单位,能够较为充分地反应软件的运行状态和运行逻辑。
以线程为单位观测更能充分反映系统的业务处理轨迹,更便于了解任务的并发协同情况。
因此,除独立的业务函数外,以线程为单位的业务函数集合也是重要的观测对象。
传感器本质上是一段获取观测点状态的方面代码。
下面的伪程序代码介绍了传感器的功能设置情况。
第1行通过准确描述业务函数名称来指定传感器的织入位置,该函数可以是孤立的业务函数也可以是附属线程的函数。
第3行用于在观测点运行前获取函数的描述信息,包括函数所处类名称、函数名称、调用者名称、用户自定义的函数功能描述信息等。
第4行用于捕获函数运行前有待观测的参数信息,第9行用于获取这些参数在函数运行后的取值情况。
第5行用于记录执行该函数的线程状态信息,包括线程运行时的名称及I D 、父线程名称及I D 、线程创建时间、线程活跃时间等,这些信息是按业务组织和呈现系统运行轨迹的重要依据。
第6行和第8行用于获取该观测点的运行起始时间和结束时间,是按时序描述软件运行轨迹的重要依据。
第7行代表该函数的执行,该行以前的方面代码将在本函数运行前执行,该行后的代码在函数运行后处理,它是AO P 的语法细节,由于篇幅的原因本文不展开介绍。
传感器的实现框架如下:1) advice exec u tion (!函数名∀):around()2){3)获取函数描述信息;4)获取函数参数信息;5)获取线程状态信息;6)获取函数执行起始时间;7)tj p->p roceed();//函数执行8)获取函数执行结束时间;9)获取函数参数信息;10)}传感器的功能设置充分考虑了软件的通用性,它所获取的信息是程序运行中的固有信息,不带业务色彩,在各类型软件的运行过程中普遍存在,仅以此便可完成运行路径的描述。