两种响应型船舶运动模型的对比及适用性分析

船舶运动模型作为自动舵性能检测平台的基础与核心，对于自动舵的研发、调试及船舶运动控制算法的设计都有非常重要的意义。现有的航迹航向自动舵检测平台普遍使用简化的一阶线性KT方程。由于忽略船舶回转运动中的纵向速度变化以及首摇角与横向速度之间的耦合，在实际使用中具有一定的局限性。本文引用国际电工委员会制定的航迹自动舵标准（ IEC62065）中提出的船舶运动模型，并对其进行仿真，将仿真结果与一阶线性KT方程的仿真结果进行对比分析，讨论一阶线性KT方程的适用范围。同时介绍改进的一阶非线性KT方程的形式并进行仿真试验，结果表明其与 IEC62065中非线性模型相似度较好，且减少了计算量。     

舰船电子海图显示与信息系统发展评述

电子海图显示与信息系统(ECDIS)已成为现代舰船导航系统的重要配套设备,其设计日趋合理,各种不同类型的产品由国内、外产业界相继推出,同时涌现出一大批适合电子海图显示与信息系统需求的理论、技术、算法,电子海图显示与信息系统正朝着多功能、多模式、高精度、高可靠性的方向发展.文章着重综述了电子海图显示与信息系统的现状,阐述了舰船电子海图显示与信息系统的最新总线结构、扩展功能,指出了在21世纪初舰船电子海图显示与信息系统的发展趋势.     

光电码盘脉冲信号四倍频检测方法的分析与研究

基于各类汽车、船艇、以及机电系统中大量涉及的角度测量问题，着重介绍了一种利用增量式光电码盘进行角度测量以及提高测量精度的原理和方法。针对实际应用中因电路设计不当造成较多误码的问题，进行分析和研究，并设计了相应的电路。该方法已成功应用于实船测角系统中，实际应用验证了该方法的有效性。     

磁角度传感器在舵角采集中的应用

舵角采集是现代自动舵控制系统中的重要组成部分。针对传统舵机控制系统中舵角的模拟采集存在的精度,成本等问题,提出了采用AS5040对舵角进行数字采集。通过对磁角度传感器AS5040的工作原理分析,介绍了其在舵角反馈机构中的应用及软、硬件设计。相对传统的角度采集方式,采用AS5040对角度进行数字化采集的方式能够克服模拟信号的不稳定性。同时由于获得的角度信号是数字量,可以确保其与数字电路进行无缝链接,避开了模拟信号中间复杂的A/D采样过程。且AS5040成本低廉,可以更加广泛应用。     

基于GPRS网络的船舶数据传输装置设计

针对在航船舶上相关数据采集和传输不便的问题,利用无线GPRS网络模块SIM900A、嵌入式控制器等,构建了一种便捷、稳定、低成本的数据传输链路。采用STM32控制器STM32F107控制数据的采集存储,并利用SIM900A远程通信模块,通过无线GPRS网络和域名服务软件与数据中心服务器连通,在异地获取在航船舶上发送的数据,实现航行数据的远距离传输。     

基于升摇效果分析新型船舶舵减摇潜力

为探究某新型船舶的舵减摇潜力,将该船舶的实际船体参数引入到船舶运动模型中,通过建立的Matlab仿真平台进行模拟仿真,观察船舶在不考虑海浪等环境干扰情况下,不同摆舵幅度和操舵频率对船舶横摇角的影响。根据横摇角的变化特点设计实验方案,探究该新型船舶在舵速限制下能产生的最大横摇角,分析船舶具备的舵减摇潜力。根据实验可知,通过合理的操舵策略,该船舶能够产生较大的横摇角,具备较好的舵减摇潜力。     

数字罗经机械复示器的设计与实现

介绍利用数字控制器件-步进电机设计罗经复示器。介绍了复示器的机械结构、硬件电路组成、步进电机的驱动方式及软件实现方法,试验表明所设计的复示器具有指示精度高、响应速度快、无抖动等优点。     

一种远距离复杂电磁环境中的通信方式及应用

在现代船舶控制系统中,复杂的电磁环境使数字信号的获取与远距离传输面临极大的挑战。本文采用数字式传感器采集数字信号,并将其转换成单位周期包含特定个基准晶振频率周期的频率信号,实现复杂电磁环境下的频率传输。相对传统的数字与频率成线性的D/F（Digital to Frequency Conversion）,F/D转换,数字与周期成线性的转换方式在实时性与精度上具有更大的优势。同时由于采用的是频率传输方式,对于使用环境的适应性更强。且可以根据使用环境的不同,选择最合适的频带,实现抗干扰能力的最大化。