神经网络结合自适应噪声抵消技术在磁场信号处理方面的应用

本文基于神经网络和自适应滤波原理,讨论在复杂噪声情况下的磁场信号处理和提取问题。针对水下目标磁场特性,以实际测量的背景噪声和目标信号数据为样本,设计了低通滤波器,并应用MATLAB软件进行BP神经网络算法的模拟仿真,实现自适应噪声抵消。结果证明此方法可以显著提高对目标信号的处理和提取能力。     

基于μC/OS-Ⅲ的船舶主机监控系统设计

为提高船舶主机监控系统软件的可移植性以及可靠性和硬件采集电路的故障诊断能力及其采集精度,可以采用μC/OS-Ⅲ操作系统作为软件开发平台提高软件可移植性以及可靠性,而对于温度、压力、转速及开关量的硬件电路均设计了断线故障诊断功能而且采用了多重滤波提高采集信号的精度。系统通信是基于CCP协议的CAN通信,其功能丰富可靠性高。此系统已成功应用于样机中并取得了稳定可靠的数据采集和控制效果。     

基于四元素的扩展卡尔曼滤波航姿参考系统算法设计

为了优化飞行姿态信息,设计一种适用于捷联式航姿参考系统的九态扩展卡尔曼滤波算法,得到最优估计。为了验证此EKF算法的可行性和滤波效果,采用AHRS300惯性测量单元的数据进行MATLAB滤波算法仿真,把感器采集数据平滑计算后,建立精确的MATLAB算法模型作为参考。把两种结果作差比较,计算姿态角误差。从仿真结果可以看出,所设计的算法能够获得较好的姿态角精度,证明此扩展卡尔曼滤波性能良好。     

水雷布设面上的磁场计算方法研究

由于舰船磁场测量受测量场地的水深和测量点个数的影响,如何利用有限的磁场测量值,去计算布设水雷深度上的磁场值,成为本文研究的内容。现有多种方法来进行磁场深度计算,因此需要选择一种计算量较小、满足精度要求的方法。通过Matlab仿真,用仿真值和实测值进行比较,证明该方法的准确性和实用性,此方法在研究舰船对抗水雷能力具有重要意义。     

轴向磁场永磁同步发电机的三维电磁场计算

本文介绍了一种新型磁极形状的轴向磁场永磁同步发电机,应用ANSYS软件的电磁模块对其进行三维静磁场和空载工况分析,得到该电机磁场分布和空载反电势波形,并对磁极形状进行优化设计,得到正弦度高的空载反电势波形。样机试验结果证实了该设计方法的正确性和三维电磁场计算具有较高的精度。     

基于激光测距仪的地形测量系统设计与应用

针对高桩码头桩基冲刷水工物理模型试验对地形冲淤情况的测量需求,基于二维激光测距仪设计了地形测量系统。该地形测量系统包含硬件及软件两部分,其中硬件部分由激光测距仪、二维移动平台组成,软件部分为数据采集软件及分层设色地形图软件。对该地形测量系统进行标准化测试,通过测试发现,激光测距仪与二维移动平台配合良好,数据采集与处理高效可靠,操作性强;地形测量系统的整体性能稳定,测量速度快,测点密度高,误差小,测量精度可控制在1mm以内,能够满足试验测量要求。     

潜艇空间磁场测量计算新方法的研究

由于舰船磁场测量计算受测量场地的水深、磁传感器的布设数量、排列方式、以及建模所选磁模拟体个数等因素的影响,所以引入一种潜艇磁场测量计算新方法。以磁模拟混和体作为仿真模型,经过仿真和实测验证,证明此方法的准确性和实用性。它在磁场测量时与测量点分布、位置无关,这对提高船体磁场测量效率和精度有重要意义,在工程上有广阔的应用前景。     

船舶姿态测量信号采集系统

针对传统的船舶姿态测量信号采集系统存在的采集精度低、信号响应时间长等缺点,提出船舶姿态测量信号采集系统设计。首先,通过信号感应模块、信号转换模块和信号汇总模块,对信号采集系统的总体框架进行设计;然后,根据总体框架,通过加速度传感器、倾斜角传感器、变压器、电压/电流转换器和RDC芯片等完成系统的硬件设计,通过对倾斜角的正弦信号和余弦信号转换,对加速度进行电压/电流信号转换,实现船舶姿态测量信号采集系统的软件设计,至此完成船舶姿态测量信号采集系统设计。实验结果表明,与传统的船舶姿态测量信号采集系统相比,提出的船舶姿态测量信号采集系统的采集精度更高,其采集误差可减少2.4°,对信号的响应时间可减少350 ms左右。     

基于HMC1053的低频磁场三维时域检测技术

国内在磁场时域测量方面侧重于单频磁场的测量，宽频磁场三维时域波形的测量研究少见报道。在三维磁阻传感器HMC1053的基础上，研制了一种适用于低频磁场的测量装置，可以直接读取空间宽频磁场的三维时域波形，并且设计了适用于HMC1053的置位／复位电路，提高了仪器的可靠性和准确度。最后对通电长直导线周围的磁场进行实验测量，给出了数据和图形。     

受冲击舰船通信网络交汇信号节点滤波系统设计

传统的通信网络交汇信号节点滤波系统存在实时性较差的缺陷,为此提出受冲击舰船通信网络交汇信号节点滤波系统设计。通信网络交汇信号节点滤波系统硬件设计包括芯片选择、FPGA器件选择与滤波电路设计,软件设计包括FPGA程序设计、通信网络设计与信号节点滤波设计,通过硬件与软件的设计实现了通信网络交汇信号节点滤波系统的运行。通过实验得到,设计的通信网络交汇信号节点滤波系统信号处理时间比传统系统快了30 s,说明设计的通信网络交汇信号节点滤波系统具备极高的实时性与有效性。     

低磁类舰船内外磁场推算中的位置优化

针对利用磁体模拟法进行低磁类舰船内外磁场换算时,方程离散后容易呈现病态的问题,根据内部测量数据的变化趋势,提出了一种先限定某些位置作为优化测量点,再利用微粒群算法优化其它的优化位置的方法。不但解决了测量位置优化问题,而且需要的测量点数较少。通过两组不同测量位置的磁场推算实例,验证了优化位置的有效性,其推算精度符合工程实际需求。     

三轴磁传感器性能标定方法研究

三轴磁传感器被广泛应用于空间磁场测量。利用高精度磁环驱动器、16位A/D、D/A数据卡和格拉斯磁环构建了三轴磁传感器的灵敏度和分辨率标定系统。依据当地地磁场垂直分量为35uT的特性得出了传感器3.52V/Gass的灵敏度。建立闭环测试系统的基础上,通过对采集到信号进行滤波去噪和功率谱分析,对比分析得到传感器的分辨率是6nT。     

基于HMC1053的低频磁场三维时域测量技术

国内在磁场时域测量方面侧重于单频磁场的测量,宽频磁场三维时域波形的测量研究少见报道。在三维磁场传感器HMC1053的基础上,研制一种适用于低频磁场的测量装置,可以直接读取空间宽频磁场的三维时域波形,设计适用于HMC1053的置位/复位电路,提高仪器的可靠性和准确度。     

同心球壳-球体系感应磁场的解析解

考虑薄壳体和非薄壳体结构的感应磁场可提高舰艇感应磁场数值建模精度,开发相应的磁场数值程序包时,磁场解析解模型是验证程序包数值准确性的有效手段。同心球壳-球体系模型是验证同时考虑薄壳体和非薄壳体感应磁场数值准确性的理想模型。基于分离变量法推导了该模型感应磁场的解析解,以积分方程法和有限元法为参照,解析解误差均在5%以内,表明了导出解析解表达式的准确性。     

舰船电场实验室集中控制系统研究

本文针对舰船电场实验室的试验需求,在对实验设备仔细分析的基础上,提出了一个集实验室数据采集、过程控制、故障报警等一体化的集中控制系统,有效地保证了试验的准确性和可靠性,达到了电场实验室高效试验的目标.     

激光测舱设备及工艺优化

针对激光扫描测舱技术使用过程中易受船舶移动、砂堆形态、船舶形态等多种因素影响,造成测量数据不准确的问题,以香港第三跑道3206标段测运砂船的体积为例,通过现场实际施工介绍三维激光扫描仪的工作原理、外业操作方法以及内业数据处理,分析其不足,并对设备、工艺及测量方案进行改进。结果表明,优化方案提高了测量数据采集准确度和效率,可为类似工程提供借鉴。     

线性神经网络在舰船磁场推算模型中的应用

针对舰艇内外磁场推算问题,从智能优化的角度出发,建立了内外磁场之间的线性神经网络预报模型。该方法避免了利用数值建模存在的诸多困难,可实现舰艇内外磁场有效推算。并利用船模实验验证了网络预测的准确性,其换算精度相较于数值建模有所提高,满足工程实际需求。     

舰载综合测试系统设计与实现

对PXI总线技术和虚拟仪器技术在武器装备试验测试设备中的应用进行了研究;提出了一种集计算机数据通信、数据采集、非电量测量为一体的舰载综合测试系统设计与实现方法;介绍了系统的组成与功能,数据采集和非电量测量方法,应用软件开发环境与结构。