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1、运动捕捉实验平台在实践教学环节的开发与应用张玲，曾庆化，李荣冰，郑华清南京航空航天大学导航研究中心，江苏南京210000摘要：导航专业系列课程具有理论性强、抽象复杂的特点，建立基于运动捕捉技术的教学开发平台，从导航专业课程特色教学的角度出发，设计能够反映惯性测量特有性能的实验与实践内容，引导学生参与运动捕捉技术中测量、跟踪和记录物体在三维空间中的运动轨迹的开发、实验工作，既能体现本科教学解决复杂工程问题的教学任务，也能够更好地培养导航领域的专业特色人才。针对此，本文设计了基于运动捕捉技术的实验开发平台，该平台可以辅助对导航理论的验证、设计和开发功能，利于将抽象的导航知识直观化
2、，便于学生理解和进一步深化。关键词：导航专业；特色教学；运动捕捉开发平台中图分类号：G642.0文献标识码：AThedevelopmentandapplicationoftheexperimentplatformofthemotioncaptureinpracticeteachingLingZhang,QinghuaZeng,RongbingLi,HuaqingZhengNavigationResearchCenter,NanjingUniversityofAeronauticsandAstronautics,NanjingJiangsuProvince210016Abstr
3、act:Aseriesofcoursesofprofessionalnavigationarecharacterizedbystronglytheoretic,abstractandcomplex.Theestablishmentofteachingplatformbasedonmotioncapturetechnology,startedfromthenavigationcoursesteachingangle,isusedtoexperimentandpracticecontentdesign,whichcanreflecttheuniqueperformanceofin
4、ertialmeasurement,guidethestudentstoparticipateinthemotioncapturetechniqueinmeasuring,trackingandrecordingofobjectsinthree-dimensionalspacethetrajectoryofdevelopment,experimentalwork.Itreflectstheundergraduateteachingtosolvecomplexengineeringproblemsintheteachingtask,butalsotobettercultivat
5、eprofessionaltalentsinthefieldofnavigation.Forthis,thispaperdesignestheexperimentalplatformbasedonmotioncapturetechnology,whichcanassistverification,designanddevelopmentofnavigationfunctiontheory,tomaketheabstractnavigationintuitiveknowledge,sothatthestudentscanunderstandandfurtherdeepen.Ke
6、ywords:Majorofnavigation,Characteristicteaching,Motioncaptureplatform引言运动捕捉系统（MotionCaptureSystem，MCS）是一种基于计算机视觉原理的精密仪器设备，通过环绕场地排列的多个相机的视野重叠区在一定的空间范围内构建捕捉空间，通过安装在待捕捉目标上的特定光点来完成对待捕捉目标的捕获和追踪，通过运动捕捉系统提供的目标点位置信息的精度可达毫米级[1]。运动捕捉系统最早应用于影视动画和人体运动特征分析[1]。将运动捕捉系统引入四旋翼飞行器的导航控制技术研究领域是一种崭新的研究思路。通过运动捕捉系
7、统代替传统的四旋翼机载传感器，在一定的空间范围内为飞行器控制系统提供精确的导航信息，消除了传统机载传感器设备数据精度低、易受外界干扰等的缺点。由于运动捕捉系统获取数据的过程不需要在机载设备中完成，因此借助运动捕捉系统完成的控制算法可以全部或部分的移植到PC机上完成，这对于复杂控制算法的研究和实现提供了一种思路。基于运动捕捉系统建立的飞行器测试平台为飞行器控制系统的性能评估和控制算法的验证提供了良好的测试环境[2][3]。近年来，瑞士联邦理工学院等高校完成了基于运动捕捉系统的飞行器的测试平台的搭建并以此为
