Российский фонд
фундаментальных
исследований

Физический факультет
МГУ им. М.В.Ломоносова
 

12.03 Компьютерный эксперимент и численное решение нелинейных задач

 

Сачков М.Ю., Юсупова А.Ю. «Алгоритмы фильтрации сигналов ультразвуковых сенсоров детектирующих препятствия устройств» Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 19, № 2, с. 326-332 (2019)

Предмет исследования. Исследованы методы снижения шумов сигнала ультразвукового сенсора модуля, детектирующего препятствия. Сенсор посредством вибраций извещает человека с ограниченными возможностями зрения о неподвижных или движущихся перед ним с малой скоростью предметах. Метод. Предложенный алгоритм содержит медианный цифровой фильтр. Фильтрпозволяет устранить случайные флуктуации выходного сигнала сенсора, вызванные попаданием в поле зрения сложноидентифицируемых объектов, собственных шумов устройств. Основные результаты. Спроектировано функциональное устройство и изготовлен его макет. В макете применен ультразвуковой сенсор HC-SR04. Предлагаемое устройство позволяет отказаться от звуковых извещателей (наушников) и передавать информацию об окружающей обстановке посредством вибродвигателя, закрепляемого на предплечье человека. Для обработки сигнала использована плата ArduinoNano. Предложенный алгоритм реализован с помощью программного пакета MATLАB. По известнойметодике рассчитаны параметры, обеспечивающие работоспособность ультразвукового сенсора при различных параметрах среды. Изложены результаты обработки сигнала от ультразвукового сенсора посредством цифровых фильтров. Показано, что среднеквадратичное отклонение измеренных параметров (расстояния) снижено более чем в два раза. Представлены результаты обработки сигнала сенсора макета устройства в условиях лаборатории для неподвижных предметов и предметов с малой линейной скоростью (до 1 м/c). Практическая значимость. Разрабатываемое устройство способствует повышению точности навигации при передвижении слабовидящих людей.

Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики, 19, № 2, с. 326-332 (2019) | Рубрики: 10.09 12.02 12.03