归心改正理论在舰船真航向动态测量中的应用

采用计算方位和测量舷角相结合的方法进行真航向测量时,由于舰船安装条件有限,舰位测量设备DGPS和经纬仪不可能安装在同一位置。直接将DGPS测量的舰位作为经纬仪中心的位置会影响到方位角的计算结果,进而影响航向测量精度。本文采用归心改正理论根据DGPS测量的舰位推算经纬仪中心的精确位置,根据此位置计算出的岸标真方位的精度得到了提高,最终提高航向测量的精度。     

舰船平台罗经航向误差的标校

为了使舰船平台罗经在安装和使用过程中,更准确有效地标校输出航向,从平台罗经的基本原理及特点出发,结合实际操作经验,重点介绍了几种测量平台罗经输出航向误差的方法,并介绍了数据处理的相关知识,然后将这些方法测量出的误差对平台罗经进行了标校.经后续试验验证,标校后的平台罗经输出航向完全能满足舰船导航及舰载高精度系统的精度要求.所介绍的测量方法,对舰船平台罗经以及其它载体上的平台罗经的标校都有重要的意义.     

舰艇真航向动态测量方法中舷角的误差修正及仿真

舰载电子经纬仪相对于岸上物标的舷角测量精度会直接影响舰艇真航向的解算精度。在航行过程中,舰艇会因风浪产生摇摆,舷角的测量精度也会受到影响。本文主要分析了不同摇摆情况对电子经纬仪测量的影响,同时利用坐标变换原理和舰艇提供的姿态信息推导出舷角测量的误差修正数学表达式。最后采用Matlab语言对文中修正方法进行编程与仿真验证。仿真结果表明,误差修正较好地改善了舰艇摇摆对舷角测量的影响,保证了舷角测量的精度,从而为舰艇真航向动态测量研究提供了有力的理论依据。     

基于最小二乘法的电罗经匀转向航向误差修正方法

为减小舰船匀转向情况下电罗经的航向误差，提高电罗经指向精度，在分析某型罗经实测数据基础上，利用最小二乘法建立其误差模型，并对模型参数进行了估计。实践表明，该方法用于电罗经航向误差补偿效果较好。     

动态环境条件下舰船航向真值测量方法研究及应用

介绍了一种在动态环境下对特定目标进行跟踪来反推舰船航向真值的测量方法-目标真值测量法。该方法采用了动态条件下高精度连续测量技术、数据融合处理技术和动态测量精度分配技术,实现了动态条件下舰船航向真值的高精度连续测量。     

基于图像匹配定位技术的舰船航迹测量方法研究

舰船磁场动态检测中需要对舰船进行远距离高精度的航向和位置测量。根据图像成像原理以及图像处理技术,提出了一种新的基于图像匹配定位的舰船航迹测量方法,当舰船通过测量区域时,两台摄像机对其进行同步拍摄然后将数据传输至主机,利用Mean Shift算法和SURF特征对数据进行处理从而得到舰船在不同时刻的三维坐标,最终确定其航向和位置。实验结果表明,在50米左右的拍摄距离下实验误差在0.1米左右,满足对舰船航迹进行测量的要求。     

基于嵌入式技术的舰船航向通道自动控制系统

在错综复杂的水路巷道中,舰船需要通过航向通道系统的计算,来完成对舰船航向路径的规划选定。其中,海量数据在综合计算过程中会出现信号间的相互抑制,抑制信号会转化为判定误差,造成舰船航向通道控制出现偏差。为解决上述问题,提出基于嵌入式技术的舰船航向通道自动控制系统。通过嵌入式技术,组建前端数据独立计算平台,通过数据处理硬件对多项数据进行分离计算。通过设计融合策略对独立计算后的数据进行融合分析计算,最后,通过非线性控制算法对通道数据进行自动分析判定,实现自适应的自动控制效果。通过设计仿真场景对设计系统进行数据模拟测试,并对测试数据进行对比分析得出可行性结论。     

基于结构化稀疏表达的舰船导航系统

传统的舰船导航系统显示方向与实际行驶方向会产生较大的偏离角,为此,设计一种基于结构化稀疏表达的舰船导航系统。以高速计算机为核心,外接测量传感器,利用AT89S51单片机对输出通路进行控制,定义引脚功能,完成系统的硬件设计。联合卫星发送的测距码作为测距信号,定位舰船伪距单点,使用稀疏表示分类舰船不同行驶方向数据,将航向数据的四元数作为舰船行驶姿态表示方法,计算舰船的航向精度,完成系统的软件设计。实验结果表明,与传统导航系统相比,基于结构化稀疏表达的舰船导航系统显示方向与实际行驶方向产生的偏离角最小,导航效果最佳。     

一种改进的基于GPS某型舰船姿态解算算法

载波相位GPS测姿实施中,其姿态解算是核心技术之一,目前有多种姿态解算算法,其中对于单基线姿态测量,直接算法因具有原理简单、计算速度快、实时性好等特点被广泛应用。但在舰船测姿实施中,对姿态角的测量会产生一定的误差。采用直接算法在解算中没有对粗大误差和GPS信号缺失进行处理,使得解算结果误差较大。因此提出一种改进的舰船姿态解算算法即基于自适应卡尔曼滤波的姿态解算算法。建立航向角和纵摇角的解算模型,从理论上推导了基线越长,航向角测量精度越高;航向角的解算精度比纵摇角的解算精度高;基于自适应卡尔曼滤波的姿态解算算法的解算精度比直接法的解算精度高。通过仿真实验,对上述推理进行验证,航向角的解算精度比纵摇角的结算精度高出一个数量级;改进算法的解算精度比直接算法的解算精度高出一个数量级。     

舰艇真航向动态测量中方位角解算的影响因素分析

舰艇真航向动态测量是利用航向角与方位角、舷角的关系来解算真航向。其中方位角的精确解算是保障动态检测精度的一个重要因素。本文从理论上分析了舰艇航行状态下纵横摇、GPS天线高度对GPS定位和方位角解算的影响及GPS与电子经纬仪安装位置不重合对方位角解算的影响,并进行了仿真分析,为方位角的精确解算提供了有力的理论依据。     

导航定位误差数学分析方法的研究

该文从几何精度系数出发给出了导航定位误差的一般分析方法，从而得出导航定位误差的简单估计和分析所造物标的最佳配置。     

捷联惯性导航系统安装误差分析

捷联惯性导航系统（SINS）现已广泛装备于各类载体上,但由于惯性测量装置直接安装在载体上,安装误差的存在会影响惯性器件的输出,进而影响系统的导航精度。因此对捷联惯性导航系统安装误差进行分析,对于减小惯性器件输出误差,提高载体的定位精度具有极其重要的作用。对捷联惯性导航系统主要误差模型进行深入分析的基础上,对惯性器件的两类主要误差影响进行了分析讨论,并通过仿真试验对分析结果进行了验证。     

瞬态统计能量分析法中动态响应误差分析

统计能量分析方法能够有效预示舰船和车辆等结构的高频振动及噪声。本文通过建立两子结构耦合模型，利用差分法研究了瞬态统计能量分析中参数误差对子结构响应能量的影响，同时给出了参数误差与所导致能量误差的关系函数。结果表明：对于外载荷直接激励的子结构，内损耗因子和耦合损耗因子的误差都会导致被预示总能量的减小。对于外载荷间接激励的子结构，内损耗因子的误差会导致峰值能量的减小，而耦合损耗因子的误差会导致峰值能量的增加。本文内容对改进动力学系统数值模型以及提高结构振动和噪声预示精度有一定的帮助。     

舰用高精度激光陀螺惯导内杆臂误差分析及补偿方法研究

对于高精度激光陀螺旋转惯导系统,大部分惯性器件误差都能够通过惯性测量单元（ IMU）旋转而调制掉,内杆臂误差不仅不能够被调制掉,反而因为 IMU旋转将误差引入到系统对准和导航过程中。基于此,本文对内杆臂误差进行分析与建模,推导内杆臂误差与导航速度误差之间的数学表达式,通过分析确定内杆臂长度和振动频率是影响内杆臂误差的2个因素,并提出基于内杆臂长度的误差补偿方法。最后,通过试验对内杆臂误差模型和补偿方法进行了验证。     

船用天文测姿系统测量误差影响因素分析

通过分析和推导船用天文测姿系统的各项误差源,建立各项误差与测量误差之间的数学模型,为航姿测量误差的定量计算提供理论基础,并对系统测量误差进行计算,绘制相应的影响曲线.     

On the numerical accuracy of the prediction of resistance coefficients in ship stern flow calculations

This article presents a study on the accuracy of the numerical determination of the friction and pressure resistance coefficients of ship hulls. The investigation was carried out for the KVLCC2 tanker at model- and full-scale Reynolds numbers. Gravity waves were neglected, i.e., we adopted the so-called double-model flow. Single-block grids with H–O topology were adopted for all the calculations. Three eddy viscosity models were employed: the one-equation eddy viscosity and the two-equation models proposed by Menter and the TNT version of the two-equation k-ω model. Verification exercises were performed in sets of nearly geometrically similar grids with different densities in the streamwise, normal, and girthwise directions. The friction and pressure resistance coefficients were calculated for different levels of the iterative error and for computational domains of different size. The results show that on the level of grid refinement used, it is possible to calculate the viscous resistance coefficients in H–O grids that do not match the ship contour with a numerical uncertainty of less than 1%. The differences between the predictions of different turbulence models were larger than the numerical uncertainty; however, these differences tended to decrease with increases in the Reynolds number. The pressure resistance was remarkably sensitive to domain size and far-field boundary conditions. Either a large domain or the application of a viscous–inviscid interaction procedure is needed for reliable results. This work was presented in part at the International Conference on Computational Methods in Marine Engineering—MARINE 2007, Barcelona, June 3–4, 2007.     

复杂系统误差传递的主次作用分析与控制

系统观测目标误差渗透着系统误差和随机误差,系统误差和随机误差的分离与溯源理论和应用一直是误差分析的难点和热点。文中基于系统误差和随机误差的互相关系与传递特征,提出了以传递函数为基础的误差传递模型,并基于该模型,将复杂系统划分为若干个子系统,分析了各子系统在观测目标误差中的主次作用（ primary and secondary position a-nalysis,PSPA）。算例表明,该理论能够分析得出引起观测误差灵敏度较高的子系统,这对于误差溯源、分析和控制误差,提高观测目标的精度具有一定的指导意义。     

The numerical friction line

This paper presents a study on the numerical calculation of the friction resistance coefficient of an infinitely thin plate as a function of the Reynolds number. Seven eddy-viscosity models have been selected: the one-equation turbulence models of Menter and Spalart–Allmaras; the k-ω two-equation model proposed by Wilcox and its TNT, BSL and SST variants and the two-equation model. The flow has been computed at 14 Reynolds numbers in sets of seven geometrically similar Cartesian grids to allow a reliable estimation of the numerical uncertainty. The effect of the computational domain size has been reduced to negligible levels (below the numerical uncertainty). And the same holds for the iterative and round-off errors. In the finest grids of each set, the numerical uncertainty of the friction resistance coefficient is always below 1%. Special attention has further been given to the solution behaviour in the laminar-to-turbulent transition region. Curve fits have been applied to the data obtained at the 14 Reynolds numbers and the numerical friction lines are compared with four proposals from the open literature: the 1957 ITTC line, the Schoenherr line and the lines suggested by Grigson and Katsui et al. The differences between the numerical friction lines obtained with the seven turbulence models are smaller than the differences between the four lines proposed in the open literature.     

船用静电陀螺导航仪误差分析

通过加扰动的方法详细地推导了空间稳定平台结构配置方案的船用静电陀螺导航仪在惯性坐标系的误差方程,即位置误差方程和速度误差方程,并以开环的方式将它们变换为地理坐标系的位置和速度误差.     

新误差分析方法对反舰导弹作战使用的影响

从随机误差和系统误差的定义出发,指出传统文献在计算捕捉概率时分析随机误差E和系统误差M时存在的问题,采用一种新的分析方法来研究E和M的变化对超视距反舰导弹的可用外部目标指示时间的影响。