移动网络速度

2024-08-04

移动网络速度(精选9篇)

移动网络速度 篇1

大唐移动通过对TD-LTE网络的建设及维护, 积累了丰富的网络规划及优化经验。未来将继续携手运营商, 全力为客户建设精品4G网络。

LTE是新一代宽带无线移动通信技术, 以OFDM (正交频分多址) 及MIMO (多输入多输出天线) 技术为基础, 频谱效率可达3G时代的2~3倍, 具有高速度、低时延、广覆盖、易兼容的特点。正因为LTE技术的种种特性, 使其成为了支撑移动互联网蓬勃发展的擎天柱。

与2G和3G时代相比, LTE不仅是传输速率上的改变, 对数据业务发展的影响也是前所未有的。LTE技术派生出的移动数据业务种类更丰富, 应用场景更多样。随之而来的是人们更高标准的网络满意度评判, 人们对网络的要求不再局限于能否顺畅的浏览网页或聊微信发微博, 更关心的是能否流畅的进行在线游戏、观看电影或在很短的时间内结束几百兆内容的下载。因此, LTE网络对无线信号的要求更高、更敏感, 对网络分布系统的功率要求也会更复杂。

2014年, 我国展开了大规模TD-LTE网络建设, 国内三大主流运营商在网络制式和带宽上的差距将会随之逐渐减小, 用户体验将成为运营商之间竞争的制高点。大力投资网络规划及网络优化, 从源头上解决用户体验问题, 已成为必然趋势。

精准规划降低网优成本

大唐移动作为运营商的合作伙伴, 立足于对TDD技术的深刻理解和丰富的网络交付经验, 针对我国目前多网络、多制式、多业务的复杂网络情况, 提出TD-LTE网络精确规划的方法, 提高规划仿真的精确度, 高效利用运营商资源、降低网络投资。

早在2011年, 大唐移动敏锐的察觉到市场的需求, 推出业界首款支持TD-SCDMA/TD-LTE等多制式规划仿真软件e NPS, 全面改变了传统仿真手段误差大、无法指导精确建站的状况。大唐移动TD-LTE规划软件e NPS集网络仿真和网络规划两大功能于一体, 相比传统规划软件, 该软件在很多技术难点上进行了创新。首先, 为了满足LTE系统不同业务的Qo S需求, e NPS软件中对经典PF调度算法进行了改进, 通过动态资源分配实现小区内各业务、各用户的资源共享, 使各业务灵活、高效地利用系统提供的时域、频域、空域资源变成了可能。同时, e NPS软件针对TD-LTE系统特性, 创新性地引入子帧间负荷均衡算法, 从时域平缓连续同向子帧间的负荷, 以便减少小区间干扰。此外, e NPS软件还拥有容量估算功能, 针对不同的帧结构类型, 计算出不同的峰值速率, 进而根据PDCCH不同格式估算单个下行子帧PDCCH资源能够支持的最大同时调度用户数。

通过三维地图, 大唐移动e NPS规划软件可为用户提供精确的栅格划分和详细的建筑物信息, 同时三维地图上的三维射线跟踪模型也有助于增强仿真工作的精准性 (包括RSRP、SINR) 。其次, 根据仿真与实测的精确对比, 仿真规划人员可摸索出两者差异趋势和补偿机制, 形成整体优化仿真结果;并在精确仿真的基础上, 对网络进行结构优化分析, 发现弱覆盖和重叠覆盖区域, 在可控范围内对天馈方位角、下倾角、功率、站址位置进行调整, 自动迭代计算获得相对最优公参配置。如此往复, 通过不断的调整局部规划, 逼近最优站间距。通过大唐移动e NPS规划仿真软件, 用户可在网络建设或优化工程实施之前就预先模拟实施之后的效果, 起到事半功倍之效果, 并大大降低后期优化的难度和强度, 在源头上解决网络结构的问题。

作为业界首款支持TD-SCDMA和TD-LTE共网规划的网络规划软件, e NPS在全国多地得到了广泛应用。它以“成为辅助、指导工程师进行TD-LTE网络规划的得力工具”为目标, 集准确性、专业性、强大的地理信息系统及报表系统于一身, 充分契合和匹配实际的无线网络规划流程, 帮助客户规划理想无线网络的同时大幅节省对无线网络的规划时间和开支。

多种方案并行提升网优效果

除了前期的网络规划工作, TD-LTE规模组网还面临着沉重的网络优化任务。面对TD-LTE网络干扰等问题, 大唐移动通过多种方案立体分析, 全面评估和调整网络结构, 进而对症下药, 提升TD-LTE网络优化工程的精确度。

TD-LTE网络干扰主要包括两种:部分频带干扰高, 全频带干扰高。这些干扰的存在会对TD-LTE的上行业务速率造成一定的影响, 同时也有可能影响接通率和切换成功率等指标。基于多年的建网经验, 大唐移动针对不同的干扰源提出了相应的解决方案。例如针对GSM对LTE的干扰, 可通过更换近两年新生产的GSM天线, 轻松解决部分频率干扰问题;针对1870后DCS对LTE的全频带干扰, 则可开启本振调整实现中频滤波+PGC调整 (以灵敏度换抗阻塞性能) , 使抗阻塞性能的阻塞点从1871MHz提升到1874MHz, 在1872MHz处的上行吞吐量与未使用该功能时1865MHz的吞吐量相当, 提升效果明显。

此外, 为保证运营商已有投资和用户体验的连续性, 提升多制式网络性能和业务品质, 大唐移动还研究了TD-LTE和TD-SCDMA双模协同优化, 针对双网协同优化以及网络结构的合理性评估, 定义了合理的参数和指标, 并通过不断的实践验证, 确定其可行性。通过双摸协同优化方案, 大唐移动在宁波TD-LTE试验网建设过程中实现了TD-SCDMA向TD-LTE网络的平滑演进, 从TD-SCDMA现网优化出发, 在提升现网质量的基础上改善TD-LTE的网络性能, 为后续TD-LTE网络快速完成优化工程奠定了基础。

过去的时间里, 大唐移动通过对TD-LTE试验网的建设及维护, 积累了丰富的网络规划及优化经验。展望未来, 大唐移动将继续携手运营商, 通过制订科学、合理的工程实施方案, 快速组建专业交付团队, 切实保障网络质量, 提升移动数据业务体验的连续性, 全力为客户建设精品4G网络。

移动网络速度 篇2

运行 dosbox 以后,在里面执行

config -writeconf dosbox.conf

这样会在终端的当前目录生成一个 dosbox.conf 配置文件(linux 默认是没有的)。修改这个文件的

sensitivity=150

数字越大,鼠标移动越快,

另外还可以在这里设置是否全屏。

fullscreen=true

运行 dosbox 加上参数

dosbox -conf dosbox.conf

在 [autoexec] 部分添加

mount c ~

启动后就挂接 /homt/guoshuang 为 c。

移动网络速度 篇3

当天, “移动4G空中会诊室”名医帮扶村医活动第一站, 来到杨家镇。让省城名医与村医, 隔着100多公里, 开展远程视频会诊, 全过程视频流畅, 画面无卡顿, 声音清晰可辨。

能够依托移动4G实现的, 不仅是用“空中会诊室”来填平城乡医疗差距的鸿沟。为进一步促进信息消费和产业发展, 四川移动加紧提升移动4G和宽带网络的速度, 不断深化移动4G的覆盖广度与深度, 助力四川经济在“互联网+”的高速路上一路畅行。

在全省率先推出“4G+”网速体验达到4.5G水平

“这是什么情况?”8月9日, 来四川大学望江校区踢球的移动用户郑伟, 惊喜地发现自己的手机屏幕端上出现了“4G+”的网络信号。

感到惊喜的不仅的郑伟一人, 在成都, 除了川大望江校区外, 近日经过磨子桥、高升桥等地的移动用户, 也有机会体验“4G+”。

而使用“4G+”是一种什么样的感受?对此, 业内人士有形象的比喻。他们认为“4G+”是拓宽和提速后的车道, 相当于让每位4G用户从单车道行驶升级到双车道。

在一款支持“4G+”技术的手机上, 点击进入影音网站, 选择一部高清电影。结果发现, 在4G+信号覆盖的情况下, 下载一部2G左右大小的电影, 耗时竟不到30秒

日前, 在亚洲地区规模最大、最具影响力的科技盛会——世界移动大会上, 中国移动的“4G+”技术首次发布。在为期三天的展会上, 不少人体验了“4G+”的飞一般网速。

4G网速得以达到翻倍, 据专家介绍, 原因在于水平“4G+”技术所采用的全新载波聚合技术。通俗的理解, 即是道路的“扩宽器”和“提速器”。中国移动的载波聚合技术给路上的每一辆车都配了一条宽宽的大路, 这些车可以用加倍的速度并驾齐驱在各自的大道上。无论是传输高品质视频、分享照片和视频、接入云端大文件还是加载复杂页面, 都较以往的速度有大幅提升。目前, 四川移动部署了双载波聚合技术, 实际下行峰值速率最高达220Mbps, 实现平均速率翻倍;完成了三载波试点, 下载速率超过300 Mbps, 后期逐步引入频段间的多载波聚合, 推动LTE-A速率从100M—200M—300M—1G加快演进, 全面支持4K视频流和3D游戏, 真正实现高清视频秒点秒开。

据四川移动技术人员介绍, 目前已有三星S6、华为P8、Mate7等品牌手机支持“4G+”。8月起, 小米、中兴、VIVO、OPPO等更多品牌适配手机也将陆续上市, 进一步满足消费者的需求。现有移动4G用户无须换号, 只需使用支持该技术的手机就能享受到超快的手机上网体验。

据四川移动相关人士介绍, 目前在省内, 成都、德阳、绵阳、遂宁等21个市 (州) 已部署数千个“4G+”站点, 部分站点已通过测试。其中, 成都的市内的四川大学望江校区、高升桥、磨子桥等区域的数十个站点已经通过测试。

持续领跑发展全省移动4G用户首破千万

截至2015年6月底, 全省移动4G用户首度突破一千万, 4G规模已超过2G。

这也意味着, 在四川的8000多万人口中, 有约5300万移动用户、其中超1000万移动4G用户。此项突破不仅表明四川移动在4G发展上再拔头筹, 同时也为四川成为全国4G大省奠定了坚实的基础。

网络, 是运营商发展的命脉。在短时间内实现4G用户能破千万, 与四川移动在4G网络的建设速度、网络覆盖的品质密不可分。

今年5月, 从来自上海的白领陈敏到四川旅行, 过了一把外景记者的瘾。在朋友圈里, 她通过图片、短视频实时分享着在杜甫草堂、峨眉山等景区的见闻, 并与朋友们互动。在西部的山区, 视频还能秒上传, 这样的体验, 让陈敏很惊喜。

这一切, 有赖于四川移动在4G网络建设上的快步走。加速4G网络基础设施建设, 提高4G网络覆盖面, 不断夯实、提升建设、管理和服务的技术水平。

2012年年底, 四川移动成为全国首批13个TD-LTE试点城市之一, 并在中西部地区唯一的试点城市——成都开通4G (TD-LTE) 基站, 成功打通了国内第一个4G视频电话, 标志着四川在中西部地区率先迈入4G时代。

2013年12月, 四川移动4G正式商用。2014年7月, 四川移动4G网络规模超过3G;2014年8月, 四川移动4G基站达到了3万个。

在2013年11月到2014年11月一年时间里, 四川移动4G网络规模的建设情况已经超过了3G网络五年的建设规模。

今年以来, 四川移动重点解决4G网络连片覆盖、室内覆盖问题, 实现网络覆盖广度和深度的双提升。针对高校、交通枢纽、商业场所等数据业务热点区域逐步开启载波聚合技术 (4G+) , 提升客户高速上网感知。

截至今年6月底, 中国移动4G用户达1.9亿, 中国移动销售4G超过1.1亿部。同时, 中国移动4G网络规模达到了90万个基站, 占全球4G基站数的四成。

在四川, 目前移动4G基站全国占比已超过2G基站在全国占比。已实现全省19个市州的县城及以上100%覆盖, 4A/5A景区100%覆盖。4G网络下载峰值速率已达100 Mbps。

据悉, 四川移动将在4G网络的建设上继续加码, 今年的建设投资超过50亿元, 2016—2017年累计投资不低于75亿元。在4G网络方面, 今年将实现3个100%覆盖, 即:乡镇100%覆盖;成都始发的全部重要高速公路, 兰渝高铁四川段100%覆盖;高校、3A以上景区等100%全覆盖;还将重点聚焦城市深度覆盖, 大幅提升用户在大型场馆、交通枢纽、医院等商用建筑、大型小区的上网体验。

与此同时, 中国移动同时也在积极推进5G技术的研发, 给用户带来更优质的上网体验。

积极推进“宽带中国”战略启动4市12县试点工程建设

四川移动在高速发展4G无线网络的同时, 更加快光网宽带的建设发展, 使有线、无线互补, 让广大用户享受到高速网络的平滑过渡, 以及全网络覆盖的优势。

2004年以来, 四川移动先后投入100亿元, 30万建设者开展“村通工程”建设。累计解决了全川10962个偏远行政村、20349个偏远自然村通电话, 实现省内4000个行政村通宽带。

近年来, 四川移动积极推动国家“宽带中国”战略, 重点建设城区、乡镇驻地光纤宽带覆盖, 传输网, IP城域网扩容等宽带提速及普及工作, 已累计建成家庭宽带端口近500万线, 城镇住户的宽带覆盖率70%, 全省21个地市所在地城区已具备100Mbps光纤接入能力, 全省城市宽带用户平均接入速率达20Mbps以上。

今年以来, 四川移动从光纤宽带和4G无线上网两方面入手, 打造端到端服务质量保障体系, 同时加大骨干传输网络容量和网间互通能力建设, 引入100G波分技术, 为大带宽、高速率数据业务提前做好能力储备。并且, 加快有线光网和业务平台升级, 推动互联网电视节目资源离用户最近、质量最优。

近日, 四川移动还正式启动了中西部中小城市基础网络完善工程。这是四川移动助力四川“宽带中国”、“互联网+”战略实施的又一举措。

今年7月, 国家发改委和工信部联合发文, 正式批准了中西部地区中小城市基础网络完善工程实施方案。四川移动成为中国移动集团唯一获得试点资格的省公司, 负责绵阳、泸州、自贡、资阳4地市12区县的试点工程, 将实现试点区域家庭100%的全光网络覆盖, 家庭用户宽带接入能力达到20Mbps以上, 并可平滑升级至100Mbps, 为实施宽带中国、互联网+战略奠定坚实网络基础。

下一步, 四川移动将结合四川实际, 按照“集约化、差异化、高起点”建设原则和思路, 创新城区别墅区、高层住宅小区、多层小区、商务楼宇、城中村、乡镇居民小区、新农村聚集区等七大标准化建设场景分类, 继续大力推进中西部中小城市基础网络建设。

四川移动在光网上的发力, 还不止于此。

未来两年, 四川移动将投入40亿用于光纤宽带建设, 至2015年底, 四川移动光纤宽带城镇家庭住户覆盖率达85%以上, 光宽带平均提速60%, 最高提速100%, 预计至2016年底, 全省移动光纤宽带用户平均接入速率达到50Mbps;行政村通光纤宽带达1万个以上。

一手抓降费一手抓应用推动用户体验升级和产业发展

“‘全家用移动、光纤宽带免费送、4K电视免费看’活动, 针对保底消费到一定档次用户、4G套餐和流量用户, 赠送光纤宽带、家庭电视业务。”近日, 四川移动红星路营业厅推出的优惠活动, 引得不少来往市民走进询问。在该营业厅, 最近用户咨询最多的, 是新推出的“移动4G上网宝”业务。

据了解, 就在四川移动4G用户突破一千万之际, 四川移动在中国移动“提速降费”十二项举措的基础上, 又发布了“4G网络覆盖城乡”、“光网宽带, 全面提速”、“语音短信, 包月不限量”、“4G终端, 高质低价”、“4G流量, 翻倍畅享”等“五项行动”。

比如说, 在四川移动新推出的4G套餐中, 已有多款套餐对本地拨打全国、全国拨打一律不设时长限制, 用户想打多少就打多少。

同时, 针对保底消费到一定档次用户, 四川移动免费赠送光纤宽带、免费升级带宽、加量不加价。

而针对消费者反应强烈的国际资费方面, 四川移动大幅降低国际及港澳台漫游流量资费, 推出48个国家和地区流量包天资费, 平均降幅超70%。为帮助客户及时了解自身使用状况、合理控制通讯费支出, 四川移动创新推出了“流量省心包”, 分为30元和70元两种。

在强力推广“提速降费”同时, 四川移动也进一步丰富4G服务的内容设置。

四川移动还针对宽带用户推出了4K超高清数字电视业务, 其显示像素是1080P全高清的4倍。目前四川移动已准备了百余部4K超高清影片, 涵盖了最新的国内外影片, 和各种好莱坞大片。

此外, 四川移动已搭建好4K电视平台, 同时在各地市搭建分发子平台, 实现4K大容量存储、高带宽传输, 以满足用户4K观影需求。

围绕“本地化龙头电商”定位, 聚焦微店、跨境、农村/社区O2O三大电商业态, “和聚蜀商”正有力地促进四川农产品出省出国、网购进村下乡。

目前, 已入驻农特产品商户超过2万家, 拥有以川内农副产品、特色美食为主的各类商品3万余件, 已发展微店店主100万名, 交易金额超过1700万元。

在互联网金融方面, 四川移动利用运营商大数据与征信能力优势, 加强与金融、保险机构合作, 通过“互联网+”为中小微企业提供安全可靠的项目融资、供应链融资、农村普惠融资等金融服务。

去年, 四川移动联合农业银行总行, 在全国首创农村互联网金融新模式, 2015年预计客户达200万, 并计划在全国推广。

此外, 通过“互联网+”建设连接政府、企业、群众, 推出“电费查缴”、“蜀景畅游”等一系列应用。

移动网络速度 篇4

一、概述

电线电缆的质量好坏直接关系到人民群众的生命财产安全。我国根据国际IEC标准及国内具体情况制订了 GB5013 系列、GB5023系列、JB8734系列、JB8735系列、GB/T2951系列等标准,标准中规定了各种型号规格电线电缆的技术要求、试验项目和试验方法,其中拉力试验是考核电线电缆绝缘层、护套层机械性能的重要指标,在标准GB/T2951.1-1997中规定了拉力试验的方法,其中第9.1.7 条对拉力试验时夹头移动速度作出规定:夹头移动速度应为(250±50)mm/min,但PE(聚乙烯)和PP(聚丙烯)绝缘除外。有疑问时,移运速度应为(25±5)mm/min。PE和PP绝缘,或含有这些材料的绝缘,其移动速度应为(25 ±5)mm/min。但在进行例行试验时,允许移动速度为(250±50)mm/min及以下。夹头移动速度对接力试验结果究竟会有什么影响?分析清楚这个问题将有助于我们正确地判断电线电缆的机械性能是否合 格。

二、通过实验找出其中规律

试验方法:取一段200mm 左右电缆绝缘层分成两段,一段以(250±50)mm/min的速度进行拉力试验,另一段以(25 ±5)mm/min速度进行拉力试验,然后把两个试验数据进行比较。

为了能够真实反映出夹头移动速度对拉力结果的影响,试验时应注意以下几个问题:a、由于一个试样只能拉伸一次,不能重复试验,因此应采用绝缘层较为均匀的电线电缆,在相同速度条件下,电缆各段绝缘层的拉力试验结果应相差不大。b、进行拉力试验结果比对的两个试验样段应该是相邻的。c、应该由同一操作人员,使用同一种测试方法,在同一实验室同一台仪器上进行试验。

以下表

1、表2是通过试验得到的两组数据。这两组试验数据所采用的试样取自同一型号规格不同厂家生产的聚氯乙烯绝缘电缆。

表1 227 IEC 01(BV)450/750V 1×1.5mm

表2 227 IEC 01(BV)450/750V 1×1.5mm 从以上两组数据可以看出:夹头速度为250mm/min 时绝缘层的最大拉断力比夹头速度为25mm/min时要大,表1显示两者相差5.0~9.6N,表2 显示两者相差1.0~7.5N;夹头移动速度对绝缘层的伸长距离的影响似乎不明显,从两表数据还难以找出两者的必然联系。因此,从实验中可以确定:在电线电缆拉力试验中夹头移动速度对试验结果是有影响的,在250mm/min 速度下得到的最大拉断力比在25mm/min速度下得到的要大。

三、对实验结果的分析

夹头速度对绝缘层最大拉断力的影响,在表1 和表2 中表现的各不相同,这主要是试样的材料差异和试样的不均匀性造成的。根据目前的实验结果,只能定性地描述夹头速度对拉断力的影响。如果把电缆的绝缘材料制成均匀的模制品,以保证每一试样的一致性,再经过大量的试验和论证,应该可以得出夹头速度对拉断力的影响参考值,用定量的方式对这种影响进行描述。但这参考值在实际中不一定有很大的参考价值,因为该参考值只能代表在该种材料在该种理想状态下夹头速度对拉力的影响,而每个生产厂的绝缘材料配方、生产工艺、绝缘层截面等各不相同,因此我们在实际检测中很难运用此参考值进行判断。

夹头速度对拉断力影响的原因:电缆绝缘层具有一定的延伸性,当受到拉力时,试样会产生一定不可恢复的形变以适应受到的拉力,形变后试样受到的拉力值就变小,夹头移动速度慢,试样就有较充分的时间产生形变,试样受到的拉力和对应的抗拉力就会变小,所以测得的拉断值也小;如果夹头移动速度快,试样来不及形变或形变不充分来适应受到的拉力,试样受到的拉力和对应的试样抗拉力就大,最后测得的拉断力也就大。

夹头移动速度慢测得的拉力结果比夹头移动速度快要准确,但是在25mm/min速度下进行拉力试验,根据经验完成一个试样往往需要30~60分钟,有时甚至更长,而在250mm/min速度下进行试验时只需要3~6分钟。正是考虑到时间和效率问题,标准在试验方法中规定了两个试验速度。在平常的检测工作中,我们可以用250mm/min速度进行快速测试,当出现疑问时,特别是出现临界值、客户疑议、投诉、仲裁等问题时,应该采用25mm/min重新进行测试。

四、结束语

随着我国工业及基础建设行业的发展,电线电缆生产企业大量涌现,快速检测并确保消费者

能用上安全放心的产品,这是我们目前非常重要的工作之一。但在以往的检测工作中,我们往往忽视了夹头移动速度对拉力试验结果的影响,只是用250mm/min 速度一测了事,极 少对接近极限值或临界值进行分析、重测,这样就容易造成把不合格的电线电缆产品误判成合格品,给广大人民群众带来巨大的生命财产安全隐患。如今掌握了夹头移动速度对拉力试验结果的影响规律及原因,就能帮助我们正确判断试验结果的符合性,把好生产、流通领域 的质量关。

移动网络速度 篇5

汽车总是以一定的速度在公路路面上行驶, 除了对路面有垂直方向上的作用力外, 还会产生一个水平方向上的力。为了使问题简化, 在汽车正常行驶时, 假设汽车轮载为垂直均布矩形荷载, 且轴载组合为单轴双轮, 由于对称所以文中只分析一侧的双轮情况。

1.1 基本假设

本文基于弹性层状理论体系, 应用ABAQUS6.10建立了八结点线性六面体单元 (C3D8R) 的三维有限元模型, 长宽高的尺寸分别为8 m×6 m×3 m, 并对模型做了如下基本假设。

(1) 各结构层为均匀、连续且各向同性的弹性体, 应力应变关系符合广义胡克定律。

(2) 结构层之间为完全连续状态, 在垂直方向上位移连续。

(3) 各结构层厚度一定且接触良好。

(4) 不考虑自重应力场。

(5) 道路表面为水平面且不考虑不平整度和横纵坡度的影响。

1.2 参数的选取

在动态分析中, 考虑到阻尼力和惯性力的影响, 选取参数时, 弹性模量和密度可以通过室内实验获取, 而对阻尼系数的测定是比较困难的, 因此, 本文通过查阅相关资料采用了简化的Rayleigh阻尼。为了便于计算, 给定阻尼矩阵系数α, 假设阻尼矩阵系数β为0, 具体数值见表1。

1.3 移动荷载在有限元模型中的实现

对移动荷载的施加本文是通过ABAQUS自编子程序来实现的, 荷载沿设定好的路径随着时间的变化向前移动。首先, 沿模型的纵向即行车方向设置荷载移动带, 因为文中是模拟的单抽双轮的轴载组合, 由于对称只分析一侧的双轮情况, 所以移动带是由两条长矩形组成, 长度为路面的纵向长度, 宽度为施加的均布载荷宽度。然后, 将两条长矩形细分成许多小矩形, 小矩形的尺寸依计算精度而定, 本文中每个小矩形的大小为0.213 m×0.167 m相当于标准圆形均布荷载作用于路面。

2 移动荷载下沥青路面结构响应分析

以上实现了道路上移动均布荷载的施加在结果分析中, 以10 km/h的速度作为参考分析了各结构层在移动荷载下竖向应力、水平剪应力以及竖向剪应力的分布规律, 并通过对三种速度下的路面结构响应对比, 找出车速对路面的影响规律。

2.1 竖向应力的响应分析

由图1可以看出, 路面各层在垂直方向上主要承受压应力, 随着行车荷载逐渐接近计算点位, 各结构层的压应力也逐渐增大, 最大值出现在上面层, 其值为0.41 MPa, 压应力随深度的的增加呈现减小的趋势, 而且幅度越来越大, 到底基层底面 (76 cm) 时压应力基本趋近于零。

2.2 剪应力的响应分析

由图2所示, 当行车荷载驶近和远离计算点时, 各结构层都承受了方向相反的两次水平剪应力的变化, 无论是正值还是负值, 随着深度的增加水平剪应力都呈现出减小的趋势, 最大剪应力出现在上面层, 其值分别为0.009MPa和-0.009 Mpa。图3显示了行车荷载下路面竖向剪应力的时程变化, 从中我们不难看出, 当行车荷载驶近和远离计算点位时, 各结构层的竖向剪应力和水平剪应力一样, 都承受了方向相反的两次剪应力的变化, 即各层都经历了先负后正的剪应力变化。从面层到基层, 应力随着深度的增加而增大, 在沥青碎石层 (20cm处) 达到最大值-0.045 MPa和0.05 Mpa。

2.3 不同车速下的应力响应分析

以上分析了车速为10 km/h下的路面结构响应, 为了更好地了解车的行驶速度与路面响应之间的规律, 本文选取了10 km/h、30km/h和60 km/h三种车速, 以这三种速度下的路面各种响应的最大值为依据, 如表2, 通过对比, 分析了车速对沥青路面结构响应的影响。

从表2可以看出, 不同车速下的剪应力变化规律是一样的, 只是数值随着速度的增加有所减少, 水平剪应力突变前后的峰值都出现在上面层, 从10 km/h到30 km/h, 突变前的峰值减少了27.8%, 突变后的峰值减少了26.7%;从10 km/h到60 km/h, 突变前的峰值减少了51.1%, 突变后的峰值减少了65.6%。竖向剪应力的最大值仍然出现在沥青碎石层, 突变前后的峰值也随着车速的增加有明显的减小, 幅度最大的减小了近75.8%。

3 结论

ABAQUS是一款计算精度比较高的软件, 本文通过其自编子程序实现了行车荷载随时间和空间变化的特点, 比较真实地模拟了移动均布荷载下沥青路面的结构响应, 发现应力在行车荷载下存在着一定的规律:

(1) 水平剪应力S13和竖向剪应力S23具有突变性, 当行车荷载经过计算点上方时, 各结构层都承受了方向相反的两次剪应力的变化, 这种多次反复的变化对路面车辙的产生具有一定的影响。

(2) 结构层内的最大竖向压应力S22出现在上面层, 并且随着深度的增加应力逐渐减小。

(3) 路面结构层内的应力随着车速的增加都趋于减小, 低速条件下行驶的车辆对路面受力不利。

参考文献

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[2]魏连雨.车辆超载运输对路面的破坏作用[J].内蒙古公路与运输, 1996 (1) :18-19.

[3]候芸, 郭忠印.动荷作用下沥青路面结构的变形响应分析[J].中国公路学报, 2002, 15 (3) :6-10.

[4]黄磊, 冯铨, 杨阳, 等.基于FWD荷载作用的路面力学指标分析[J].公路交通技术, 2010 (2) :14-16.

移动网络速度 篇6

煤矿井下人员位置监测系统是煤矿井下安全避险六大系统之一,是矿井安全生产的重要保障和应急救援必要手段。随着技术的发展,各种井下无线通信设备已广泛应用于煤矿,将这些设备接入煤矿井下人员位置监测系统是发展的必然趋势[1,2]。由于煤矿井下不能使用GPS定位,所以常用的定位方法是基于接收信号强度指示(RSSI)的基站定位法。井下为长距离且狭窄的空间环境,一般基站沿巷道线状安装分布,与地面蜂窝覆盖方式不同,所以如要在井下使用基站定位法,需对定位算法进行改进。基于RSSI技术的人员定位系统易受包括天线方向、遮挡物等外界影响,虽然定位精度高于RFID系统,但仍有较大的定位误差。因此,本文提出利用智能手机内置的三轴加速度传感器采集井下工作人员活动振动信号,通过处理3个方向的振动信号,得到工作人员的行走步数,将步数转换为行走距离,以基站为参考点实现精确定位。

1 手机定位APP程序设计

手机定位APP结构如图1所示。

1.1 采集计步程序

采集计步程序负责三轴加速度传感器信号的采集处理。 安卓系统智能手机编程时使用SensorEventListener的onSensorChanged事件,将返回SensorEvent对象,包含各传感器的最新数据,通过event.values获得长度为3的三轴加速度传感器数组float[],其中的3个值分别代表X,Y和Z方向的数值。

根据人行走步态的特点定义了如图2(a)所示的3 个方向轴,图2(b)为三轴加速度输出数据曲线。分析图2可以看出,垂直方向的轴波形有明显的周期变化,为上向轴,其他轴波形变化幅度和周期性没有上向轴明显,所以以上向轴作为计步依据。由于使用人员可将手机随意放置携带,X,Y和Z轴都可能是上向轴,所以在进行计步判断处理前应先进行轴向判断,先采集一段时间的加速度数据,将3个轴上的所有加速度数据绝对值求和,绝对值最大的轴即为上向轴。根据统计,人行走时左右脚各走一步的频率为0.5~5 Hz[3],可以此为依据滤除高频噪声。计步处理流程如图3所示。

图4(a)为没有明确上向轴的情况,各轴均有符合行走规律的数据特征,所以在此情况下运用以上的计步方法,也可实现计步。井下工作人员移动方式除步行外还可以乘坐交通工具,图4(b)为乘坐地铁的三轴加速度数据曲线,可以看出,在垂直轴上的加速度有一定的周期变化,而其他2个轴上的数据曲线没有太大波动。所以计步判断时除了对垂直方向的数据进行处理外,还要判断其他轴的数据规律,防止计步误差。

1.2 通信程序

通信程序负责移动通信装置与井上定位服务器之间的通信。Android系统与服务器主要采用Http和Socket通信方式。http连接采用“请求-响应方式”,即在请求时建立连接通道,当客户端向服务器发送请求后,服务器端才能向客户端返回数据。该方式用于BS模式的服务中。本文采用Socket通信方式和CS程序模式,终端设备与井上服务器采用不基于连接的UDP对等方式通信,定时向系统服务器的固定IP地址及端口发送设备ID及自身位置信息;也可从服务器获得井下其他人员的位置信息。地理信息和位置信息都由设备本身处理得到,不需向服务器获取。采用这种方案的优势在于当设备与服务器通信出现故障时,仍可正常显示地理信息。

1.3 显示程序

显示程序负责读取手机内置矿井地理信息并在屏幕上显示,同时根据定位程序获得的自身位置信息,在地图上相应位置显示。井下地图显示界面如图5所示。

Android系统提供了较为完善的地图相关控件,如用来显示地图的Mapview,控制地图移动、伸缩的MapController等,其他公司也提供了支持离线显示的地图引擎,如Osmdroid,GMapCatcher等。本系统使用UCMap开发组件,用Mapgis将矿用CAD工程图转换为shp格式的GIS地图文件,再使用UCMap地图配置程序将shp格式的地图配置成UCMap特定的地图格式;将生成的文件拷贝到单独的文件夹下,再将此文件夹拷贝至SD卡根目录,即可使用UCMap调取显示地图。在定位程序获取的自身位置坐标在屏幕显示的坐标区域内,则使用绘图函数DrawPolygon在相应位置绘制特定符号,在函数使用时涉及到地图坐标和屏幕坐标的转换。同理,可在地图的相应位置绘制并显示井下其他人员的位置。

1.4 定位程序

定位程序负责采集周边无线通信基站的信号场强,并根据信号场强、基站位置信息,结合佩戴人员的步长步数进行运算,得到定位装置的位置,通过通信程序上传至系统定位服务器。定位流程如图6所示。

定位步骤如下:

(1)定位终端实时检测三轴加速度传感器数据,并进行计步判断。

(2)定时检测基站信号场强,并对数据进行滤波处理。

(3)信号场强达到设定值时,认为定位终端已到达基站所在位置,对计步数清零。

(4)判断是否到达定位间隔时间,如果间隔时间已到,计算定位终端与基站的距离。设使用者的身高为T,其平均步长为N,则N =1.85(T -1.32)[4];设步数为M,定位装置与计步参考基站的距离为L,则L=MN。

(5)计算终端设备与基站之间的距离z:

式中:W为基站信号的发射功率;wz为基站信号功率密度;Lz巷道电磁波的总衰减率。

对z进行合理性判断,如果z大于两基站间距离s,则z不参与定位运算。

(6)设基站位置如图7所示,判断基站B的计步距离d的合理性,如果d不在设定范围内,则d不参与定位运算;若z和d的值都合理,则根据z和d对定位终端到基站B的距离l进行算术平均运算。若定位终端在图7中的位置2,定位终端的接入基站为基站B,则l的计算公式为式(2),基站位置示意如图8(a)所示。若定位终端在图7中的位置3,定位终端的接入基站为基站C,则l的计算公式变为式(3),基站位置示意如图8(b)所示。若z值不合理,则l=d;若d值不合理,则l=z。

(7)将基站B、基站C的坐标(x1,y1),(x2,y2)和l代入由点到直线的距离公式、两点式直线方程和线段约束条件组成的方程组,可得到终端设备的当前坐标(x,y):

2 误差分析与实验测试

基于计步的测距方法在短距离测距时较为准确,但用于长距离测距时由于计步误差的累加,会使误差逐渐增大。将RSSI测距的已知位置点作为计步测距的参考点,计步测距只需测量小于两参考点间的距离,有效避免了计步累积误差,从而实现了准确测距。表1为计步算法测试数据,可见运用在较短距离内时,不同的手机放置方向和位置均可得到较为准确的计步值。

图9为RSSI测距定位与RSSI结合计步测距定位误差比较。从图9可以看出,由于20m后信号衰减变化幅度不大,而计步测距在此距离内基本准确,在综合计算设备到基站距离时,可将误差减少一半,所以结合计步测距可有效减少RSSI的定位误差。

图9RSSI测距定位与RSSI结合计步测距定位误差比较

3 结语

基于三向加速度数据的井下移动通信设备定位方法解决了智能手机在煤矿井下无法实现GPS定位,而通过基站RSSI定位误差较大的问题;修正了天线方向、由于人体和其他物体遮挡而引起的定位坐标不稳定和跳变,稳定了坐标数据并提高了定位精度。所设计的设备程序不仅可定位并上报人员位置,还可为井下工作人员提供井下地图显示服务,同时可获取井下其他工作人员的位置信息。

参考文献

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[3]苏丽娜,董金明,赵琦.基于加速度传感器的计步器系统[J].测控技术,2007,26(增刊1):163-165.

[4]姚力,高以群,王辉.利用步长分析身高的实验研究[J].刑事技术,1999(1):17-19.

移动网络速度 篇7

依据运动链理论,羽毛球击球动作属于快速鞭打动作,羽毛球选手击球力量的传递是由下肢带动躯干、牵动肩关节动作到手腕与手指,最后将力量由球释放出去。要在快速移动中前进或急停,进而采取合理的技术进行接发球,躯干核心肌群的稳定性扮演着重要的角色。从理论上讲,核心力量训练能够有效提升场地移动速度。

1 研究对象与方法

1.1 研究对象

羽毛球运动员的核心力量训练对步伐的影响。实验对象为北京体育大学教育学院2009级的羽毛球专项同学16名(为保证实验的科学性,所有专项学生皆来自一个班),训练年限都为两年以上,都是男性。其中实验组、对照组各8人。

1.2 研究方法

1.2.1 文献资料法

通过查阅国内有关运动训练学、体能训练、羽毛球训练等多方面的文献资料,为论文的选题、设计、教学实验的设计及实施,以及论文的撰写提供理论基础。

1.2.2 专家访谈法

在选题及撰写本课题时,针对羽毛球运动的专项特点,就核心力量训练对羽毛球场地移动速度的影响以及今后如何开展核心力量训练等问题,走访我校部分体能训练专家。

1.2.3 实验法

训练方案的设计:

实验组进行力量训练时加入瑞士球核心训练的手段,对照组进行传统的力量训练。核心力量训练以训练核心区域和腿部为主,传统力量训练以腿部为主。

结合专家访谈结果和羽毛球运动的专项特点,在专家指导下该文优选一下力量训练方法训练安排如表2、表3所示:

实验时间和地点:

(1)实验时间:从2011年12月7日~2012月1月7日,共4周,每周训练3次,每次30分钟,并且保证训练的强度和效果;

( 单位: S )

(2)实验地点:北京体育大学科学实验楼体能训练室,北京体育大学羽毛球馆。

实验羽毛球场地移动测试:

采用的羽毛球最常用最经典的羽毛球专项测试法,运动员底线出发,上前场触网后不转身后退至底线,即脚踩底线,上前触网一次即为一个回合。五个回合后,立即改为左右移动,每次要求手触碰边线,触碰相同的一边边线两次为一个回合,五个回合后结束测试(场地界线为双打场地界线;左右移动最后一次可以冲刺不触线)。

一个月之后,再次对这16名受试运动员进行一次场地移动速度的测试,并记录结果。

1.2.4 数理统计法

运用统计学的方法,采用SPSS 13.0统计学处理软件,对实验法中为期4周的核心力量训练结果进行数据统计处理,以验证核心力量训练对羽毛球场地移动速度的影响。

2 结果与分析

为期一个月的核心力量训练后,对采用核心力量的实验组与采用传统力量训练的对照组的前后场的移动速度进行了测试,测试结果如表4所示:

从表4中可以看出,实验前实验组前后场移动时间的平均值为37.57s,对照组前后场移动时间的平均值为37.19s,统计学检验显示实验组和对照组在实验前并没有显著差异。实验组采用本研究优选的力量训练方法、对照组采用传统力量训练方法,经过为期4个周的不同力量训练后重新测试前后场的移动实验。其中实验后实验组前后场移动时间的平均值为33.54 s,统计学检验显示实验组在实验前后场移动时间具有显著性差异(P <0.05);试验后对照组前后场移动时间的平均值为36.17s,统计学检验显示对照组在实验前后场地移动时间并具有呈现出显著性差异(P >0.05),统计学检验显示试验后实验组和对照组在实验前后有显著差异(P <0.05)。从实验结果可以简单的看出,由于实验组采用了本研究优选的核心力量训练方法,前后场移动时间大大缩短,亦即场地移动速度显著提高,实践证明核心力量训练对提高场地移动速度效果显著。

3 结语

移动网络速度 篇8

关键词:跳高训练,移动速度,动作速度,速度素质,科学指导,针对性训练,训练方法

0 引言

速度素质是指人体快速运动的能力, 是背越式跳高运动员的重要素质。发展背越式跳高运动员的速度素质可以采用多种训练手段, 它包括反应速度、动作速度和移动速度。反应速度是指人体对各种信号刺激快速应答的能力;动作速度是指人体或人体的某一部分快速完成某一动作的能力;移动速度是指人体特定方向上快速位移的能力, 随着背越式跳高技术的迅速发展, 对其具有的“速度节奏”的完整概念, 并不十分清楚;一般速度的发展和提高, 如何用到跳高所需要的速度的提高上, 缺少针对性较强、效果较好的练习手段和方法。

1 移动速度类素质训练手段

速度素质是指人体快速运动的能力。它包括反应速度、动作速度及移动速度。反应速度是指人体对各种信号刺激 (声、光、触等) 快速应答的能力。动作速度是指人体或人体的某一部分快速完成某一动作的能力。移动速度是指人体在特定方向上快速位移的能力。

为了提高绝对速度能力的练习主要包括各种减轻负荷的跑, 如下坡跑、牵引跑、顺风跑等;各种负荷跑, 如上坡跑、拉橡皮筋跑等;各种加速跑以及起跑后的疾跑。进行短跑训练的目的一是为了提高绝对速度能力, 二是为了进行有效的助跑。对我国跳高专家的调查结果表明30米计时跑在各个训练阶段都具有较大的作用。30米行进间计时跑和100米计时跑在初级专项训练阶段和专项提高训练阶段被认为是效果较好的训练手段。我国著名教练胡鸿飞在对朱建华的速度训练中就大量采用30米行进间跑的练习, 并将30米行进间计时跑作为多年训练的一项速度指标。30米计时跑、30米行进间计时跑、60米计时跑、100米计时跑是跳高各个训练阶段常采用的四种速度素质训练手段, 这几个指标都与专项成绩有着显著的相关。该四项训练手段对于发展跳高运动员的速度素质都有着重要的作用。

为了进行有效地助跑而采用的跑的练习手段对助跑技术则有了更高的要求, 即在符合跳高助跑技术要求的前提下提高最大可控速度。跳高的助跑技术是在短跑途中跑技术的基础上表现出自己的特点:“跑进时身体重心高而平稳、后蹬充分有力, 前摆积极抬腿, 脚着地时靠近身体重心投影点, 两臂配合大幅度地摆动。在弧线段跑进时, 身体逐渐向内倾斜, 加大外侧臂和腿的摆动幅度, 头、躯干与脚的支撑点应力求在力的作用线上, 从外观上看肩、髓、脚形成一斜线。”

助跑节奏的训练是跳高运动员速度素质训练的一项重要内容, 改进助跑节奏, 目的是为了提高助跑速度。跨栏跑是跳高速度训练中常见的有效手段之一。“该练习最重要的功能在于栏间跑与跳高有非常强的“神似”之处:籍步长和比例基本固定的前提下加快步频来提高跑速, 同时身体重心移动平稳, 避免起伏过大。因此, 在进行跨栏跑练习时不能过多地注意过栏技术, 而是要强调栏间的节奏和动作要求。”我国著名跳高运动员周忠革在创造个人跳高最好成绩2.33米之前的两周, 在副项的比赛中跑出自己110米栏的最高成绩, 从一个侧面反映了跨栏跑是一项效果较好的提高跳高专项快速能力的训练手段。

全程助跑计时在专项提高阶段的作用明显加强, 该练习的动作技术特征与专项极为相似:完全按照完整技术的轨迹跑助跑。通过每次助跑的计时, 运动员可以掌握并形成稳定、精确的助跑节奏, 从而有助于助跑动作的高度自动化。优秀跳高运动员每次助跑的全程速度误差不超过0.05秒。前亚洲纪录保持者郑达真10步助跑时间在2秒8以内, 最好2秒7。杨文琴9步助跑时间在2.5秒以内。由于助跑还要为起跳做好准备, 所以运动员在进行跑的训练时不仅要跑好, 还要有充分地起跳意识。一般从倒数第三步, 甚至从进入弧线段开始, 就要有准备起跳的意识, 这体现在助跑的积极加速和向起跳点的迅速跑进上, 跳高专家和教练员大都认为优秀的跳高运动员在助跑过程中都有很明显的加速意识。

2 动作速度类素质训练手段

这里所说的动作速度类训练手段主要指的是起跳环节的动作速度类练习。起跳阶段主要是起跳腿的蹬伸速度、摆动腿的摆动速度和两臂的摆动速度。练习手段主要是各种原地快速摆臂练习、原地快速摆腿练习以及摆臂、摆腿的完整练习等。该练习的作用在于提高摆臂和摆腿的速度, 同时提高腿臂摆动的协调性。在做这个练习时要特别注意摆动的节奏:加速靠近支撑点, 加速离开支撑点和减速离开支撑点。该练习可以原地进行也可以上两步做, 但都必须使腿臂的加速摆动与起跳腿的用力蹬伸同步出现。上两步做时首先要明确摆动腿在积极用力蹬地后是以髓带动大腿加速前摆, 当起跳腿踏上起跳点的瞬间, 摆动腿屈膝折叠靠近起跳腿, 这时膝关节的弯曲己接近最大程度, 接着大小腿稍有展开, 加速向异侧肩内扣摆起, 同时起跳腿快速蹬伸, 充分提髓、提踵, 直至摆动腿突然制动。手臂摆动分为双臂摆和单臂摆两种。采用单臂摆的在起跳腿踏向起跳点时两臂仍自然前后摆动, 随着摆动腿的摆动, 起跳腿同侧臂由后向前上方积极加速上摆, 摆动腿同侧臂顺势上举。采用双臂摆的随着起跳腿的放脚前伸, 同侧臂交叉后引, 而异侧臂向自然跑进一样向前摆出, 但保持在相对较低的位置。当起跳腿同侧臂屈肘前摆时, 双臂同时向前上方加速摆起。摆臂摆腿的模仿练习一定要注意规范练习的速度。通常为了控制练习的速度, 原地练习时可以采取10秒计时的方法。

30米单足跳可以有效地提高运动员的蹬地速度和腿的摆动, 做这个练习时支撑腿的躁关节要快速屈伸、脚掌要迅速扒地, 腿臂摆动要协调。要强调的是快速屈伸是在充分蹬伸的基础上加快速度, 同时还要注意控制练习的强度, 教练员通常采用计时的方式来控制强度。由于练习的强度要求偏高, 所以在基础训练阶段较少采用这种训练手段。

3 结束语

总之, 现代背越式跳高技术日趋完善, 但背越式跳高运动员存在着速度素质训练手段过少现象。所以, 在训练实践中, 我们要通过多种多样的训练手段和方法在实践中的应用情况的研究, 在科学理论的指导下, 从中找到合理的速度素质训练手段、方法, 以及采用不同练习手段的组合方法来提高训。

参考文献

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[2]白二宇.论我国跳高训练中应重视的若干问题[J].体育科研, 2001 (4) :6.

[3]赵连甲.跳高训练法[M].北京:北京体育大学出版社, 1996.

[4]曾小丽.浅论背越式跳高弧线助跑技术与训练方法[J].体育科技文献通报, 2007 (09) .

[5]王仕虎.背越式跳高助跑和起跳的技术要点及训练方法[J].体育世界:学术版, 2007 (09) .

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[7]王士香.浅析背越式跳高的助跑[J].辽宁体育科技, 2005 (04) .

移动网络速度 篇9

智能飞艇(无人机/无人驾驶飞艇)是目前国际上极为重视的技术,可广泛应用于战场侦察、电子对抗、环境监测和空中摄像等侦察和监视领域,在战略、运输、通信等方面有其非常重要的意义和巨大的应用价值,引发了国际研究人员的普遍重视,并进行了开展性的研究工作。

目前,关于飞艇技术的研究[1,2,3]已得到发展。王旭巍等人[4]研究了飞艇平流层温度优化控制问题,选取适当厚度的聚苯乙烯泡沫板当为保温材料,并深入分析了飞艇下降、平飞以及上升三种情况的保温效果,可在较短时间里使得设备舱达到保温状态;周华刚等人[5]通过开展高空飞艇地面温度观测试验,研究了飞艇飞行控制的热分析模型,并得出了关于温度测试的四种结论;谭烨等人[6]检验了在平流层下无人机侧向与横向的模式识别问题,通过使用滤波误差法来调整微分因子,得到了准确的飞艇平飞横侧向模型,降低了风的扰动对识别精度的影响。此外,CORTES等人[7]提出了使用子空间方法来识别飞艇横纵向动力学模型;陈丽等人[8]考虑平流层飞艇所处高度的空气密度低的特点,设计了变质心姿态控制方案,并且分析了滑块的位移、质量等条件的变化对控制姿态的影响;ZHANG等人[9]提出了飞艇的平面路径跟踪控制系统,主要是通过制导路径跟踪原理来完成,使其更加适合于飞艇系统;CHEN等人[10]提出了面向重力和浮力的非精确飞艇均衡配置分析方案,研究的飞艇是国内第一艘以燃料电池为能源的全电飞艇,其低空演示验证了平流层飞艇的相关关键技术;王亮等人[11]凭借移动通信原理设计了一种无人机系统,可以达到程序控制以及动态的超视距实时监控功能。还有一些其他学者对无人机控制器的故障诊断问题[12,13]和控制器的三维动画效果[14]进行了研究。

然而,飞艇飞行速度的控制问题对其在各个领域的应用中具有重大影响,对飞艇的自主性极其重要。智能飞艇具有低速或静态特性,其上升、平飞以及下降的速度控制主要通过浮力控制来完成。国外学者GOMES等人[15]通过浮力、推力等几个方面进行了分析,构建了动力学模型,设计了飞艇的自动控制策略。但是该模型缺乏考虑升降气囊和压块之间的作用,蔡自立等人[16]在结合GOMES等人的实验成果基础上,在模型中加入了力学耦合的设计,完成了能够实际应用的动力学方程。尽管如此,智能飞艇在上升和下降过程中,往往受其材料和强度的约束,最佳状态是要保证飞艇匀速运动,该问题往往成为智能飞艇升降过程中的核心问题。由于该问题的前瞻性,因此现有的相关文献较少,涉及飞艇飞行速度控制系统设计方面的研究更是少之又少。

基于上述分析以及目前学者对飞艇运动控制的研究成果,提出一种基于智能学习的飞艇飞行速度控制系统。凭借飞艇飞行速度的数学物理模型,选取一个控制速度的参照模型,同时采用神经网络的自主学习特性来实现自适应动态逆控制,并融入速度差异补充项,以解决实际飞行过程中出现的误差干扰和其他不可知因素的干扰情况。该系统设计实现了智能飞艇对期望速度的稳定跟踪。通过仿真实验结果表明,该系统能够很好地对智能飞艇进行可靠稳定的控制,并大大提高了传统控制系统的有效性。

1 基于神经网络学习的飞艇飞行速度控制

智能飞艇飞行速度的有效控制可以提高飞艇的自主性和稳定性。本节将提出基于神经网络学习的无人机飞行速控系统设计方案。首先,简单介绍一下飞艇的系统结构。飞艇的形体是椭圆球形,尾部是控制螺旋桨的装置,飞艇里面有若干个封闭囊,每个封闭囊都置有低于空气密度的气体,以提供升力,驱动飞艇上升,并且使用电动机来驱动螺旋桨转动,驱使飞艇向前飞动。因此,依照飞艇所受到的外力,并根据运动学理论[17],构建飞艇飞行速度的物理模型:

其中,Fx、Fy、Fz是飞艇遭受的浮力、重力、推力与气动力的协力;u,v,V为飞艇在空间三维体的线速度;m是飞艇的质量;r,q,p为飞艇偏离航道、仰俯以及滚动的角速度;xG,yG,zG为重力在飞艇所处的三维空间坐标系内的坐标。

无人驾驶飞艇无论是下降还是上升,速度均从0起始,再达到一定的速度。通过飞艇速控系统的动态特性,对其进行设计。在飞艇下降或上升过程中,要达到很好的动态特性,因此,飞艇飞行速度控制系统的参考模型被选取如下:

其中,T为一个表示时间的常数,此常数值根据飞艇动态地响应要求来决定;Vc指飞艇下降或上升的指令速度;Vm指下降或上升的期望速度。

下面,给出适应于智能飞艇的动态逆控制系统。根据数学物理学理论,针对飞艇下降或上升的速度V,此控制系统能被定义如下:

其中:

ρ(z)是飞艇所处在目前高度层的气体密度;P(z),T(z),g(z)分别为目前高度层的压强、温度和重力加速度;l是浮升气体的摩尔数。

基于此,误差量被引入如下:

其中,g(z)≠0,结合式(1),则智能飞艇飞行系统的控制率为:

其中,u*(t)为参考量。如果取:

那么,速控系统的闭环即为e=-λ·e。当t→∞时,此时e→0,这样可以凭借调节λ来实现智能飞艇对期望速度的追踪。

根据上面所设计的动态逆控制方程可以获得g(z)和f1(V)的可靠值,进而可以保证可靠的控制。但是在实际过程中,系统一般不能完全适应此条件,故采用神经网络的自主学习[18]功能,如图1所示。

由此可得到自适应动态逆的控制律:

其中,分别为神经网络控制系统的输出。

在设计中,系统速度误差:

其中,

令Lyapunov函数:

将控制律(5)代入速度误差系统,由式(6):

由此能够得出,当e≥λ·f1(V)+g(z)·l时,误差控制系统才能得到稳定。

要保证误差控制在系统稳定的水平,还要实施非线性的实时补充,进一步完善动态逆控制率,可以使:

则有:

其中,

即θT=-H·e。此外,将式(6)中u*(t)写为:

这样,采用Lyapunov函数为:

由式(10)有:

只有ε>η(t)即可确保速度误差系统的稳定性。此外,考虑sgne的不连续性,令:

其中,δ为较小的正数。通过上面的分析和计算可以得到使用设计的方程可以满足自适应动态逆对速度的掌控。

2 仿真性能评价

本节采用提出的智能飞艇飞行速度控制系统设计方法对飞艇的飞行速度进行控制仿真实验。实验数据采用文献[3]中的智能飞艇数据,其飞行速度的期望值为每秒5米,飞艇飞行速度的控制模型的时间常数选为20秒。

如果仅使用通过神经网络学习功能所实现的自适应动态逆控制,实验结果如图2和图3所示。图2显示了飞艇飞行的期望速度与实际速度在175秒内的变化情形,并可清楚看到,飞艇飞行的期望速度与实际速度存在1 m/s之内的明显误差,原因是飞艇飞行速度的真实值与智能学习系统的输出值具有一定差异。此外,在图3中可见,飞艇的实际飞行加速度与期望加速度在135秒内也存在较大差异。

然而,当纳入误差补充项ε·sgne(ε=20,δ=0.02)时,由图4清楚看见,飞艇的飞行速度得到了良好的控制效果,其飞行速度与期望速度基本一致,速度整体控制在0.02 m/s的误差之内,达到了良好的飞行速度控制目的。

从以上实验效果看,本文提出的智能飞艇飞行速度控制方法可以让其以期望的速度飞行,很好地摆脱了外界干扰以及其他不可知因素的干扰情况,达到了良好的飞行速度控制效果。

3 结语

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