帆船多參數實時監(jiān)測系統(tǒng)設計與實現.pdf

1、帆船運動是人與自然完美結合的體育競技項目。以自然風作為原動力，運動員根據風和流的實際情況選擇航線，通過操控風帆和調整姿態(tài)來駕駛船只前行。
　　海上比賽環(huán)境復雜而多變，運動員對外界環(huán)境條件的判斷和對帆船的操控技術直接表現在航線的選擇、風帆角度的調整和帆船姿態(tài)的控制等多項技術參數上，這些參數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。帆船訓練對這些技術參數有著強烈的量化需求。因此，通過科學儀器設備對帆船運動訓練的多項技

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

3、和前后俯仰角度）、風力（相對風速和相對風向）、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)的整體構架及其各個組成設備的具體功能，闡述WSN的設計原則，分析WSN節(jié)點設備的應用特點，給出詳細的設計方案和具體的技術路線。
　　本文著重就船體姿態(tài)測量節(jié)點的設計和實現，提出了一種基于卡爾曼濾波的數據融合方法，以提高姿態(tài)測量的準確性;針對經由WSN和3G網絡匯聚和傳輸測量數據過程中存在時延隨機性問題，提出一種基于排隊理論