态势感知系统控制器的研究与实现

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1、万方数据南开大学学位论文使用授权书根据《南开大学关于研究生学位论文收藏和利用管理办法》，我校的博士、硕士学位获得者均须向南开大学提交本人的学位论文纸质本及相应电子版。本人完全了解南开大学有关研究生学位论文收藏和利用的管理规定。南开大学拥有在《著作权法》规定范围内的学位论文使用权，即：(1)学位获得者必须按规定提交学位论文(包括纸质印刷本及电子版)，学校可以采用影印、缩印或其他复制手段保存研究生学位论文，并编入《南开大学博硕士学位论文全文数据库》；(2)为教学和科研目的，学校可以将公开的学位论文作为资料在图书馆等场所提供校内师生阅读，在校园

2、网上提供论文目录检索、文摘以及论文全文浏览、下载等免费信息服务；(3)根据教育部有关规定，南开大学向教育部指定单位提交公开的学位论文；(4)学位论文作者授权学校向中国科技信息研究所及其万方数据库和中国学术期刊(光盘)电子出版社提交规定范围的学位论文及其电子版并收入相应学位论文数据库，通过其相关网站对外进行信息服务。同时本人保留在其他媒体发表论文的权利。非公开学位论文，保密期限内不向外提交和提供服务，解密后提交和服务同公开论文。论文电子版提交至校图书馆网站：http：／／202．113．20．163：8001／index．htm。本人承诺：

3、本人的学位论文是在南开大学学习期间创作完成的作品，并已通过论文答辩；提交的学位论文电子版与纸质本论文的内容一致，如因不同造成不良后果由本人自负。本人同意遵守上述规定。本授权书签署一式两份，由研究生院和图书馆留存。作者暨授权人签字：程匾娜2014年5月23日南开大学研究生学位论文作者信息论文题目态势感知系统控制器的研究与实现姓名程丽娜学号2120l10333答辩日期2014年5月23日论文类别博士口学历硕士、／硕士专业学位口高校教师口同等学力硕士口院／系／所计算机与控制工程学院专业控制科学与工程联系电话022．23509683Emailju

4、yuantwo@163．com通信地址(邮编)：南开大学自动化系(300071)备注：是否批准为非公开论文否注：本授权书适用我校授予的所有博士、硕士的学位论文。由作者填写(一式两份)签字后交校图书馆，非公开学位论文须附《南开大学研究生申请非公开学位论文审批表》。万方数据南开大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人创作的、已公开发表或者没有公开发表的作品的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文

5、中以明确方式标明。本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：程匾握2014年5月23日非公开学位论文标注说明(本页表中填写内容须打印)根据南开大学有关规定，非公开学位论文须经指导教师同意、作者本人申请和相关部门批准方能标注。未经批准的均为公开学位论文，公开学位论文本说明为空白。论文题目申请密级plaN(_<2年)口秘密(510年)口机密(520年)保密期限20年月日至20年月日审批表编号批准日期20年月日南开大学学位评定委员会办公室盖章(有效)注：限制★2年(可少于2年)；秘密★10年(可少于10年)；机密★20年(可少

6、于20年)万方数据摘要目前，在战场上的态势信息多是通过视觉或听觉来传递的，但是在某些情况下视觉或听觉会超负荷或无法正常工作，这样就会影响信息的正常传递而导致意外事故的发生。触觉是人类感知外界信息的重要通道，它能够通过一种自然、直接的方式将信息提示给人体。本文根据触觉表达的相关理论开发了一套态势感知系统控制器，该装置根据实际需要及人体感知的特点可以将态势信息转换成不同频率、不同占空比以及不同位置的振动刺激，从而将所需要获取的重要信息(如飞行姿态)以非视觉的方式传递给操作人员。该装置可以在航空上用于提示飞机的飞行姿态信息，减轻了飞行员的视觉负

7、担，同时可以减小因空间定向障碍等引起的航空事故的发生几率。从整体结构上，态势感知系统控制器由四大部分组成，分别为态势信息采集模块、核心处理模块、振动片驱动模块和振动片表达排列。态势信息采集模块用于采集获取飞机的姿态信息，由陀螺仪来完成。核心处理模块接收陀螺仪的数据信息，将其分析解码后转换为相应的控制驱动信号，该信号经驱动模块驱动振动片的振动。振动片表达排列为触觉振动的末端实现装置，是通过将振动片按照一定的排列安装在背心上来实现的。另外还有一块是上位机软件部分，是为了在系统正式投入使用之前对飞行员进行训练，以达到对该系统适应和熟悉的目的而设

8、计的。本文对态势感知系统控制器的软硬件部分进行了详细的阐述，以ARM芯片为核心，设计实现了态势感知系统控制器的软硬件平台。并以陀螺仪采集态势信息和上位机发送控制命令两种方式对软硬件平台进行了地