卡尔曼滤波在潜艇垂直面运动控制器设计中的应用

潜艇低噪声操纵存在无效用舵现象。简要介绍了滤波信号的表示形式，在潜艇垂直面线性运动方程的基础上，得出了滤波信号的系统模型，并对其进行了离散化处理；将均方差最小线性递推滤波算法引入到输入信号的控制过程中，通过仿真证明对输入信号进行卡尔曼滤波能够提高输入信号的品质，用于工程应用。     

基于LDA的潜艇机械噪声识别算法研究

通过选取一定数量的潜艇机械设备噪声信号作为训练样本,利用线性判别分析算法(LDA)对噪声信号建立识别分类模型,然后将待测信号与已知信号库(机械设备正常工况下的噪声信号和所有已知故障情况下的噪声信号)中所有信号分别投影到识别分类模型上一一进行比对,确定潜艇机械噪声的类别.论文使用噪声模拟信号进行了相关实验,结果表明该方法能够比较准确的达到识别分类的效果.     

非线性潜艇垂直面操纵系统误差信号智能识别技术

利用传统误差信号识别技术对非线性潜艇垂直面操纵系统接收信号进行误差识别时,存在误差信号识别不准确的问题。针对上述问题,提出基于小波的非线性潜艇垂直面操纵系统误差信号智能识别技术。首先利用超声信号采集系统对返回的信号进行采集,然后对采集到的信号进行预处理(滤波处理和信号特征提取),最后利用K最近邻法将误差信号从源信号中分离出来,实现误差信号的识别。结果表明:与传统误差信号识别技术相比,基于小波的非线性潜艇垂直面操纵系统误差信号智能识别技术的误差识别准确性提高了15%,基本完成了本次研究设定的目标。     

基于前向线性预测和小波的FOG信号降噪算法研究

针对光纤陀螺输出信号的噪声,提出了一种处理该噪声的前向线性预测滤波与小波变换相结合的级联滤波方法,以前向线性预测滤波作为前段滤波器,采用DB4小波函数的强制阈值小波变换作为第二级滤波器。运用Allan方差法对级联滤波结果进行了分析,结果表明该级联滤波能取得较好的光纤陀螺信号降噪效果。     

振动信号调理系统的设计

利用前置放大电路、单片机ATMEGA 16以及集成芯片MAX262等电路,设计了一种振动信号调理系统并实验验证了其可行性.由编制的VC软件界面输入滤波器中心频率和其他参数,通过计算机向单片机发出指令,控制滤波芯片MAX262进行信号滤波,消除噪声.实验证明,所设计的振动信号调理电路简便可行,信号检测效果良好.     

卡尔曼滤波器在船舶运动模型参数辨识中的应用

船舶航行在广阔洋面时,由于速度极快,因此具有很好的机动性,但遇到恶劣天气时,会面临很大的控制难题,尤其是控制信号的传递和导航数据的传输过程中会面临较强的干扰问题。本文主要研究船舶运动模型参数的辨识问题,采用卡尔曼滤波器对输入信号进行处理,能够主动分离出有用信号和噪声信号。在滤波过程中,通过对滤波参数进行提取,能够提高滤波效率,显著改善了船舶运动控制的水平。     

海水密度变化对潜艇悬停垂向运动的影响仿真研究

采用潜艇悬停垂向运动二阶常系数非齐次线性运动方程,对某型潜艇悬停垂向运动进行仿真模拟.在仿真计算的基础上,比较不同梯度下潜艇垂向运动特性.分析海水密度变化对潜艇悬停垂向运动的影响,得出稳定深度与海水密度变化率的量的关系.     

潜艇操纵面几何参数敏感性计算研究

以潜艇垂直面操纵运动线性运动方程为基础,以反映潜艇垂直面操纵性特征的典型技术指标为评价体系,提出了潜艇操纵面几何参数敏感性概念,采用敏感性指数作为评估操纵面参数对潜艇垂直面操纵性影响的指标.在主艇体参数固定条件下,为潜艇设计了系列参数的首尾操纵面,采用Bohlman的水动力估算方法,估算了该艇的线性水动力系数.在水动力估算和敏感性概念的基础上,开展了大量的敏感性计算,分析计算结果得到了潜艇首尾操纵面几何参数不影响潜艇逆速,尾操纵面对首舵升速率有很强影响等结论.     

基于遗传算法的潜艇航迹定位系统设计

潜艇航行过程中受到航迹惯性扰动的影响,导致定位精度不高,为了提高潜艇的航迹性能,提出基于遗传算法的潜艇航迹定位系统设计方法,以潜艇航行的俯仰角、横滚角和转向惯性力矩等参数为约束指标,构建潜艇航迹定位的姿态参量控制模型,对定位姿态参量采用遗传算法进行融合滤波,结合Kalman滤波进行小扰动抑制,提高潜艇航迹定位的抗干扰能力,实现航迹定位控制律优化。在控制模块进行算法的程序加载,实现定位控制系统的优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行潜艇航迹定位控制的精度较高,定位抗干扰能力较强。     

潜艇周围影响超低频通信的电磁噪声来源及特征分析

对潜超低频通信信号的接收会受到很强噪声的干扰.为有效抑制噪声,结合实测数据,对潜艇周围海洋环境中的超低频电磁噪声进行了分析.结果表明,潜艇超低频噪声受航速的影响较大,而与航向、深度等其他因素的关系不大.指出舰船电磁场的存在,尤其是强度较高的轴频电场和工倍频电场为其主要来源,并进一步讨论了不同成因产生的电磁噪声的信号分布、频谱特征及对潜艇超低频通信的影响.