舰船电场信号测量系统的硬件设计

海水中,舰船辐射电场信号量值较小、频率极低,很容易受到噪声的干扰。针对舰船电场信号的特点,综合测量电极、放大电路、AD转换等考虑,设计了一套基于MSP430系列单片机的舰船电场信号的测量系统。结果表明,该系统在实测中方便地测量了舰船电场信号,具有一定的军事运用价值。     

舰船水下电场测量

在舰船电场隐身技术上,北约国家海军大量采用了减少舰船电场的措施,并写进了舰船建造规范。将经典电磁理论的核心内容应用到具有导电性的海水中,以舰船水下电场的特点作为切入点,从电场测量、磁性定位、倾角校正三个方面分析,阐述舰船水下电场测量的原理,并提出舰船水下电场测量系统的基本构想。     

舰船电场实验室模拟校准装置及方法研究

舰船电场实验室模拟、校准是舰船电场研究的有效手段和关键技术。本文系统介绍了舰船电场实验室模拟、校准系统的设备组成,阐述了基于电场信号源和舰船电场缩比模型的舰船电场实验室模拟方法。提出了水下电场传感器实验室校准方法,指出对传感器进行定期校准对提高电场测量精度具有重要的意义。     

潜艇电场的空间分布特性测量方法研究

针对电场测量设备不能移动、测量数据不完整的问题,分析了现有电场测量方法的不足,提出并设计了潜艇电场的三维空间分布特性测量方案。理论分析结果表明提出的潜艇电场空间分布特性测量方法是可行的,能够有效地测量三维空间潜艇辐射电场的物理特性,为潜艇电场的抑制和防护提供有益的思路和有效的手段。     

稳恒电场发生器的研究与设计

电场测量是舰船水下电场定位、识别、防护与评估的基础,而电场测量设备的校准则离不开稳恒电场,本文根据电流连续性定理和均匀无源介质中的的稳恒电场的拉普拉斯方程设计了一款稳恒电场发生器,分析了产生气体的金属电极反应对产生的稳恒电场的影响,并用有限元分析软件分析了通过活动电极微调稳恒电场的方法,讨论了如何实现外部工频干扰电场的屏蔽以及如何应用稳恒电场发生器校准电场测量设备。     

船模与实船水下电场相似性分析

舰船水下电场信号作为重要的物理特性已受到广泛的关注和研究。通过研制船模并进行水下电场实验室测量来了解实船水下电场分布情况,可以较好地解决舰船水下电场的海上测量较困难这一问题。通过引入相似性原理,分析比例船模的电场分布与实船电场分布的相似性关系,提出满足相似性的电场船模设计准则,实船和船模水下电场对比实验验证了相似性准则的有效性。     

基于C8051F的船舶水下电场测量仪研制

文章首先介绍了基于C8051F的船舶水下电场测量仪的整体设计方案。然后分别从水下电场探头的选择,电场测量放大电路与A/D转换电路的设计,通讯接口设计等方面阐述了该仪器的研制思路。     

基于物理缩比模型试验的舰船静电场特性分析

基于水下电场试验系统,测量和分析了模拟海水环境中舰船物理缩比模型的腐蚀相关静电场,考察了舰船静电场的分布特性,并对不同辅助阳极位置及输出电流强度情形静电场特征进行对比分析,为基于电场特征控制的舰船隐身设计提供理论参考。     

典型浅海海域海洋环境电场空间相关性分析

海洋环境电场是船舶电场检测的背景场和干扰场。研究和分析海洋环境电场频域、空间相关等特性,可为海洋中船舶电场信号特征有效提取提供支撑。本文对中国北黄海某海域海洋环境电场观测数据进行分析,通过关联场源因素的分频段滤波得到4个典型频段的电场数据。对各频段的时域、频域、极化特性进行分析,对同一频段不同测量体的数据相关性进行研究,分析结果表明:0.1～1 Hz,5～10 Hz频段的环境电场相关性较好,DC–0.1 Hz,1～5 Hz频段环境电场相关性相对较差。空间不同位置电场存在一定的相位偏移,通过相位补偿可提高环境电场信号的一致性,可为环境电场抑制提供依据。     

基于物理缩比模型试验的舰船静电场特性分析

基于水下电场试验系统,测量和分析了模拟海水环境中舰船物理缩比模型的腐蚀相关静电场,考察了舰船静电场的分布特性,并对不同辅助阳极位置及输出电流强度情形静电场特征进行对比分析,为基于电场特征控制的舰船隐身设计提供理论参考.     

船舶电网电能质量的数字测量系统研究

分析了船舶电网的特点和船舶电网电能质量参数,阐述了对船舶电网电压畸变进行测量的重要性,提出了将传统的船舶电网电压畸变的模拟式测量法改进为数字式测量法。同时设计了一种适合船舶应用的数字型电压谐波测量系统。该系统用于船舶电力推进物理仿真实验系统电压谐波畸变的测量后,其试验结果证明了该测量系统适用于船舶电网电能质量的参数测量。     

船舶电场信号的数据融合

船舶电场只能减少,不能消除。文章介绍了船舶电场信号的提取方法,并分别通过小波和时频分析方法对所得信号进行降噪。利用数据融合技术对信号进行综合处理。     

基于小波变换的浅海船舶电场信号提取

船舶电场只能消减,不能消除。在浅海中测量得到某型货轮电场信号,并利用小波分析的方法对所测信号进行了降噪处理。结果证明,小波变换在处理白噪声方面有其特有的优势。     

基于数据融合的船舶电网参数测量研究

采用单传感器的传统船舶电气参数测量方法存在很多缺陷，会受到传感器的测量噪声和电网中的电磁干扰等影响，从而影响参数测量的精度和测量结果的稳定性。为此，应用状态估计技术和多传感器数据融合理论，提出了一种新的船舶电气参数测量方法。首先建立电压和电流的状态模型，将其连续的动态方程离散化，用于数字信号处理器（DSP）中。然后采用卡尔曼滤波和无反馈分布式融合来对离散化后的采样数据进行融合，从而得到全局数据融合的最优估计。最后，经过一个周期的采集数据估计值进行有效值计算，在液晶屏中显示出来。与单个传感器的检测方法相比，该检测方法具有更高的精度和更好的稳定性。仿真结果和实验测试结果都证明了本检测方法的有效性和优越性。     

直流电力推进系统在小水线面双体科考船上的应用

直流电力推进系统作为一项新兴的电力推进技术,是目前的研究热点之一.新兴的直流电力推进系统具有哪些优点,在新船设计中如何根据船舶的具体用途、成本、经济性、空间等因素选择合适的电力推进系统都是目前值得研究的问题.为此,对直流与交流电力推进系统进行比较,并从实际应用的角度出发,以正在设计的小水线面双体型科考船为例,对该船直流电力推进系统方案进行介绍,对实际设计应用中发现的优点及需要注意的问题进行分析.结果表明,对于低压特种船舶,直流电推系统相比交流电推系统在空间、油耗等方面具有明显优势.随着该技术的发展,直流电力推进系统将在低压特种船舶领域得到广泛应用.     

基于光纤传输的电引爆武备安全裕度测量系统的设计

电引爆武备安全裕度测量系统利用微型光纤温度传感器放置在电爆管桥丝附近,通过测量桥丝的热效应来间接测定电爆管在电磁辐射下的射频感应电流,从而对舰上的电引爆军械安全性作统一评估。系统采用光纤传输技术能很好地解决传输线在强电磁场中的引入误差,排除电测量方法中无法排除强场下自身引入干扰的问题。     

基于Canopen协议的VACON变频器的应用

本文介绍了基于CANOPEN协议的VACON变频器的应用。采用在船舶电力推进领域应用广泛的现场总线CAN协议,应用层采用CANOPEN协议对VACON变频器进行监测与控制,在船舶电力推进系统中具有成本低廉、开发方便及实用等优点。     

可扩展的高精度磁场采集系统的设计

当对弱磁场进行测量时,对磁场采集系统的性能提出了更高的要求,设计了一种基于Σ-Δ技术模数转换器的高精度数据采集系统,并对测磁系统进行了多通道扩展。通过硬件和软件优化相结合的方式提高系统的测量精度,硬件优化包括抗混频滤波和消除供电电源带来的干扰,软件优化包括对采样数据进行FIR低通滤波、标度变换和平滑滤波。实验证明,设计的磁场采集系统精度良好,满足了项目中对于系统扩展和精度的要求。