数字技术在陀螺罗经的应用

本文主要阐述数字技术在现代船用陀螺罗经的应用,数字陀螺罗经的主要特点,数字陀螺罗经对船舶导航的主要优越性,使用数字陀螺罗经应注意的问题。     

GPS/SINS组合姿态解算的捷联陀螺罗经研究

采用新的捷联式光纤陀螺罗经代替传统的机械陀螺罗经为船舶导航具有诸多优势,成为罗经发展的趋势。文章介绍了捷联式光纤陀螺罗经的工作原理,并给出了GPS辅助捷联式光纤陀螺罗经(SINS)姿态计算的基本思路,给出了松耦合GPS/SINS光纤陀螺罗经硬、软件架构,并对输出数据实现了仪表可视化,还比较了两类陀螺罗经的差异。该方案对数字化捷联罗经工程实现有一定的参考意义。     

双转子陀螺罗经产生不定误差的原因与对策

双转子液体支承陀螺罗经是目前船用罗经中使用较多的一类罗经，使用过程中经常会发生因罗经产生了不定误差而无法继续使用。修理时又往往因为一时找不到产生的真正原因而无法对症下药，迅速排除故障。现从理论上对故障的原因进行分析，并介绍一些实践经验。     

基于VRML的陀螺罗经仿真

陀螺罗经在提供船舶航向中占非常重要的地位,其结构复杂,传统教学只是停留在对平面图形的演示和说明,这成为了航海专业的学生学习陀螺罗经的瓶颈。本文利用虚拟现实（VRML）语言做出了阿玛-勃朗MK10型陀螺罗经三维互交式仿真,清晰展示了陀螺罗经的内外结构,可以使学生较好掌握其结构和原理。     

数学陀螺罗经

传统的航海仪器采用现代新技术是仪器发展的必然趋势。现系统地阐述船用陀螺罗经的最新发展成果，即数字陀螺罗经的主要特点、基本工作原理和其发展的必然性。     

《磁罗经》课实践教学方法的探讨

磁罗经是船舶装备的主要指向性航海仪器之一.为了提高航海院校《磁罗经》课实践教学效果,使学生在消除磁罗经自差、测定目标方位与舷角时做到迅速、准确,探讨利用"磁罗经自差测定与消除模拟训练系统"进行《磁罗经》课实践教学方法.     

利用计算机对话框判定天测罗经差计算方位的精度

观测天体低高度罗方位求罗经差,天体计算方位误差的大小,会直接影响所测罗经差的精度。编辑计算机程序,利用人机对话,显示天体计算方位误差的变化曲线,可以很直观地了解到天体计算方位误差的变化,从而选择观测天体罗方位的最佳时机,进一步提高计算方位的精度。     

船舶消除磁罗经自差的“人为航向法”

船舶磁罗经是重要的助航仪器,其剩余自差过大时（一般指50以上时）对船舶安全航行的影响应该引起高度重视。船舶磁罗经自差的主要来源是B／λ和C／λH等两个半圆白差力对罗盘磁针的作用,采用“人为航向法”消除磁罗经自差,对于中小型船舶来说是一种既简捷又实用的有效方法。     

利用不充分磁场信息导航的新方法

以中国东南沿海海域磁场为研究对象,以分辨率为3′×3′的国际地磁参考场数据作为背景场,采用最小二乘法拟合出海域的局部地磁场模型,反解出地磁场的最佳定位模型,并进行了仿真分析,由最终的仿真计算结果可以看出,在研究区域范围内,模型定位的纬度均方误差小于1.2 n mile,经度定位均方误差小于4.8 n mile.针对舰船使用的磁罗经调试时间长,误差补偿费用高的弊端,将磁场定位模型应用于磁罗经的磁差补偿.仿真结果表明,利用磁场本身的信息也可得到很理想的补偿效果.     

基于VRML的陀螺仪三维仿真

利用虚拟现实语言VRML对陀螺仪的三维结构和基本特性进行仿真,实现了三维交互演示陀螺仪结构和基本特性,使陀螺仪学习者在学习过程中能对陀螺仪有一个更加直观的认识,为理解陀螺罗经的指北原理提供了一条简洁、直观的手段.文中叙述了在虚拟环境下实现陀螺仪三维动态仿真的过程并给出了相关的源代码.     

A Novel Gyrocompass Alignment Method Under Large Azimuth Misalignment Angle

Conventional gyrocompass alignment methods are based on relatively small azimuth misalignment angles.However,a marine strapdown inertial navigation system may face large azimuth misalignment angle caused by a failed coarse alignment algorithm.This paper provides a novel gyrocompass alignment method to solve the problem.Effects of system parameters are analyzed and the proper scenario of parameter switch based on the classic control theories is derived.Test results show that compared with the conventional methods,our method can accomplish the initial alignment quickly and accurately under large azimuth misalignment angle.     

自动检测系统非线性误差的神经网络校正方法

在自动检测系统中,由于传感器、放大器、A/D转换电路等存在非线性误差,使得检测系统存在非线性误差.非线性误差是系统误差,属于静态误差.为减少检测系统的测量误差,在自动检测系统中需要对非线性误差进行校正.讨论了一种采用FLANN神经网络进行非线性误差的校正方法.这种方法比采用整段校正、平方插值校正等方法具有更好的性能.     

Ni002/Ni007水准仪测微器原理及读数方法

着重讨论了水准仪测微器的基本工作原理、读数方法以及错误的读数情况.     

Ni002／Ni007水准仪测微器原理及读数方法

着重讨论了水准仪测微器的基本工作原理、读数方法以及错误的读数情况.     

基于PLC的工程运输车辆协同作业的定位与控制

对工程实践中运输车辆搭载的定位控制以及相关系统的设计问题进行简单的讨论，并利用PLC自动化控制系统以及相关的模糊控制算法对翻斗汽车以及运输车进行控制以实现定位。通过函数系统中的误差分析法对定位中所产生的误差进行较为详细的分析，最终结论是该定位与控制方法能够完全满足相关误差要求。     

基于LiDAR点云的船载砂石体积自动测算系统

针对现有船舶运输砂石体积计算主要依赖人工方式称重和纸质运单流转、精度不高且效率很低的难题，采用基于八叉树的点云精简和聚类分析进行复杂环境下船舶点云的自动识别和提取；采用基于改进SK-4PCS （semantic-keypoint-based 4-points congruent sets）的粗配准和基于Point-to-Plane ICP （iterative closest point）的精配准进行空载和满载两期点云由粗到精的高效配准，设计实现了一种利用LiDAR （light detection and ranging）点云数据进行船载砂石自动测算的系统. 采集了江西南昌赣江运砂船数据进行实验验证，从扫描到出结果一艘船的砂石体积自动测算时间少于2 min，同船多次测算结果最大相对误差小于1.00%，砂石体积与实际真值相比的最大误差小于2.00%，满足实际业务需求.      

高速铁路线下工程沉降差压式精密测量系统

为精确获取高速铁路基础结构沉降变形信息,提出了差压式沉降测量方法,以静止流体欧拉平衡微分方程为基础,讨论了测量基本原理,通过差压处理及对流体密度进行温度修正解决了温度变化引入测量系统误差的问题,对传感器量程、热漂移特性等关键技术参数进行了分析,设计集成了沉降自动化精密测量系统HSMS-1.对高速铁路某线桥梁基础沉降的实测结果表明: HSMS-1在-18~42 ℃环境温度内与电子水准仪测值一致,最大偏差仅为0.44 mm, 300 mm量程沉降测量系统测试准确度可达0.2级,适用于复杂自然环境下高铁线下工程沉降的长期自动化测试.      

天线运动参数的自动测量

天线运动参数如天线扇扫范围、天线扇扫速度、天线环扫速度等参数的测量通常采用手动计时器测量.提出了采用计算机及FPGA技术进行天线运动参数的自动测量,介绍了天线扇扫范围、天线扇扫速度、天线环扫速度的测量原理、实现方法并给出了测量电路的电路框图.分析了各参数的软件算法,并给出了计算公式.最后进行了测量误差分析,并给出了实际的测试结果.采用该测量系统减少了测量时间,简化了测量方法,提高了测量精度,解决了天线运动参数的自动测量问题.