基于联合平差的船台测量场标定方法研究

针对船台测量场中由测量误差和算法误差所引起的公共点位置偏差,本文采用联合平差算法实现船台测量场的标定,该方法基于最小二乘原理和条件平差给出船台测量场公共点位置的误差方程和约束条件方程,并根据此方程得到满足船台测量场公共点位置误差最小的坐标转换参数求解方法。实验结果证明,该方法有效减少了利用多级转站方法构建船台测量场时的公共点位置误差。     

基于采样数字法和自功率谱幅值校正的相位差测量方法

本文提出一种测量同频率正弦信号相位差的新方法：采样数字和自功率谱幅值校正相位差测量法,和一些传统的方法相比,此方法没有理论上的误差,具有硬件电路简单,算法简单,计算量小的特点,给出了理论分析和实际的仿真结果,结果计算表明,本算法的精度可达到2．0分,完全满足工程应用的需要。     

MM0071激光扭振传感器应用中的若干问题分析

本文叙述了ＭＭ００７１激光扭转振动传感器的测量原理。分析了该仪器在实际应用中的几种使用误差，包括偏心误差，倾斜误差和距离误差等。指出了垂直对心测量精度最高。同时给出了在测量位置受到限制，只能进行偏心或倾斜测量时如何修正测量结果的公式。     

河口海岸区域离岸压力式水位测量的误差分析与质量控制方法

基于定量计算结果和实测数据分析了不同影响因素对河口海岸区域压力式水位测量的误差影响,并探讨了相应质量控制方法,可为在水温、盐度、含沙量等影响水体密度的要素复杂多变、床面冲淤变化频繁的河口海岸区域开展离岸压力式水位测量工作提供理论指导和借鉴。结果表明:1)河口海岸区域离岸压力式水位测量误差来源主要包括压力传感器老化,气压变化,水温、盐度、含沙量变化导致的水体密度变化,重力加速度估值误差,水位计坐底安装架体失稳等5个方面的影响因素。其中,水温、盐度、含沙量变化导致的水体密度变化和水位计坐底安装架体失稳两个方面的影响因素为河口海岸区域内更易出现的误差来源。2)可行的河口海岸区域离岸压力式水位测量针对性质量控制措施主要包括:(1)定期校核、标定压力传感器压电转换关系;(2)测量作业前应将可用压力式水位计置于相同室内环境下测试数小时,避免使用空气压力测试值明显与多数仪器偏差较大的仪器个体;(3)实测测点水域同步海表气压过程;(4)尽可能在浅水区测量并同步监测水温、盐度和含沙量要素;(5)基于测区实际纬度估算重力加速度;(6)增强坐底架体稳定性并动态加密监测压力式水位测量零点。     

加载条件下基座导纳测量的误差分析

裸基座导纳是隔振设计的重要参数，但工程中常需要在设备安装状态下测量基座的导纳，这会给基座导纳测量带来误差。对单个安装点的情况(低频时成立)从理论上证明，这种误差在某些条件下可以忽略。即设备刚性安装时基座阻抗应远大于设备机脚阻抗；弹性安装时若基座阻抗远大于隔振器阻抗，则在远大于设备安装频率的频段可忽略误差；若基座阻抗远大于机脚阻抗，则在设备无共振的频段可忽略误差。这些条件在工程中比较容易得到满足，因此结论对工程中导纳的测量有实际指导意义。     

直线型测量臂测量潜艇耐压壳锥段的误差规律

针对一种新型直线型测量臂配合激光圆度分析仪进行潜艇耐压壳体锥段圆度测量时存在的偏差问题，分析偏差的来源，建立偏差修正过程中锥段拟合圆挠度中误差的数学模型，并利用仿真试验进行验证，进而分析直线型测量臂在耐压壳体锥段圆度测量的误差规律，通过模型测量试验验证锥段修正的误差规律。结果表明：测点经修正后可满足锥段拟合圆的精度要求；测量臂的比值越小，挠度中误差越小；测量臂与肋位平面的距离及锥段锥度对修正测点的挠度中误差影响较小。     

关于舰炮对海测量偏差法求实际偏差量的研究

本文讨论舰炮武器系统对海上目标测量偏差法射击时，用现行方法测定偏差量存在问题，建立了求实际偏差量的数学模型，计算对比了现行方法测定偏差量的误差，并对工程实现测定精确偏差量的有关问题进行了探讨。     

基于CMOS图像传感器的船舶轴系同轴度测量方法研究

对一种用于中型以上船舶轴系支承孔同轴度的CMOS图像传感器测量方法及测量精度进行了分析。安装测量基准线采用带单模尾纤的准直半导体激光,轴孔中心位置传感器由CMOS面阵与旋转电感量头组成。该方法不仅满足船舶轴系支承孔同轴度测量的精度要求,而且具有良好的经济性和灵活性,可以推广到相类似的大孔同轴度的装配定位与精度测量。     

引入导航信息与雷达互测机制的目标指令误差估计方法

中段接力制导作战是协同作战的一种具体协同模式。提出基于平台间雷达互测机制与导航信息的目标指令参数误差估计模型。根据平台间的雷达互测机制得到的平台量测和两平台惯导设备输出的自身定位信息,在发射平台的传感器局部坐标系中表示出目标和平台的位置坐标,实现多传感器数据位置对准,并对各平台的设备偏差进行估计和补偿,消除系统误差的影响,提高了各平台的传感器测量数据精度。     

水下目标深度测量误差源分析

首先研究了在深海环境下,采用基于三阵元垂直线列阵的水声探测系统进行水下目标深度测量的基本原理.然后从随机误差和阵元配置偏差的角度,对水下目标深度测量的误差源进行了理论分析,并推导了相关公式.此外,对于相干多途水声信道干扰给水下目标深度测量精度的影响,也作了初步的理论分析.通过仿真实验,总结出各误差源对水下目标深度测量精度影响的规律,研究结果为进一步开展水下目标深度测量研究、提高测量精度奠定了基础.     

水声定位精度的评估标校方法

文章从分析定位标定系统海试数据处理结果入手,提出利用拟合检定方法评估水声测量定位精度。仿真测试和海试数据验证结果表明,利用拟合检定方法评估的水声定位精度比实际标定精度偏小,基本可以反映实际测量数据的标定精度,作出置信分析的拟合评估精度值更接近实际标定精度值。此方法可以作为定位标定的补充,给出测量精度指标的估计值。     

水下扁平阻抗结构衍射声场建模与计算

运用一致性几何衍射理论对水下扁平阻抗结构的衍射声场计算进行了理论建模与分析,并通过数值仿真讨论分析了水下扁平结构衍射声场分布与不同衍射类型、收发方式、结构表面阻抗特性、入射声波性质等几何特性和声学特性间的影响关系.其中,首次考虑了尖端衍射贡献影响,并重点分析了尖端衍射和结构表面阻抗特性在不同条件下对总的衍射声场作用规律和影响程度等.最后为验证上述理论模型和计算方法的正确性和可靠性,还与水下钢板散射声场分布实验测试结果进行了对比分析.研究结果表明:(1)考虑尖端衍射贡献影响使得上述模型更加完整,计算精度得到有效提高,且尖端衍射影响程度与入射声波频率、收发张角、结构表面阻抗特性以及声源、接收场点和结构的空间相对几何位置等因素有关;(2)结构两侧表面阻抗特性的影响规律和程度存在差异.其中,面向声源一侧的结构表面复反射系数幅值和背向声源一侧结构表面的复反射系数相角对结构衍射声场分布强度的影响尤为明显.这些对水下目标强度估计、自由场材料声学测试和衍射效应抑制技术研究等具有理论指导意义和工程应用价值.     

传感器安装偏差对功率流测试误差的影响分析

为分析传感器安装偏差对功率流测试误差的影响,将安装偏差分解为位置偏差和角度偏差两个部分,并分别基于互功率谱法和波分解法建立传感器安装偏差与功率流测试误差之间的数学模型。仿真分析结果表明：所建立的互功率谱法和波分解法功率流测试误差模型完全一致;位置偏差对功率流的影响由两个传感器位置偏差之差决定,角度偏差对功率流测试误差的影响与频率无关,但始终使得功率流向更小的方向变化,而总误差为两种安装偏差各自产生误差之积。     

Internal tidal currents in the Gaoping (Kaoping) Submarine Canyon

Data from five separate field experiments during 2000–2006 were used to study the internal tidal flow patterns in the Gaoping (formerly spelled Kaoping) Submarine Canyon. The internal tides are large with maximum interface displacements of about 200 m and maximum velocities of over 100cm/s. They are characterized by a first-mode velocity and density structure with zero crossing at about 100 m depth. In the lower layer, the currents increase with increasing depth. The density interface and the along-channel velocity are approximately 90° out-of-phase, suggesting a predominant standing wave pattern. However, partial reflection is indicated as there is a consistent phase advance between sea level and density interface along the canyon axis.     

助飞式水声对抗器材落点测量方法及误差分析

助飞式水声对抗器材落点精度海上试验因海况、测量手段等因素限制一直是试验的重难点问题。本文从分析助飞式水声对抗器材基本工作原理和其落点精度影响因素入手,即光学定位法、水声定位法、人工定位法和遥测定位法四种落点精度海上试验的测量方法。对四种测量方法的优势、劣势进行了对比分析,提出了一种基于Matlab软件的数据处理方法,并对测量结果的误差进行了对比分析,综合提出了根据海上试验环境条件和测量保障条件进行海上试验的优选原则。     

界面声波反射特性在船舶甲板装备噪声测试中的应用分析

针对船舶甲板大型装备噪声测试问题,根据声学原理论述了空气-液体、固体二类界面声波反射特性,当液体或固体横波声阻抗与空气声阻抗之比大于等于2000时,声波通过空气到液体或固体界面时,至少99.8%的声能量被反射。在此基础上,对船舶甲板大型装备噪声在陆地上与在船舶甲板上声场中声压级的差异进行了分析。     

以舱段模型代替整艇模型进行噪声估算的可行性探讨

采用结构有限元耦合流体边界元的附加质量附加阻尼算法,对SUBOFF潜艇模型的一个舱段在考虑不同声反射边界条件下的水下辐射噪声进行了数值计算,并讨论了以舱段模型代替整艇模型进行噪声估算的可行性。分析结果表明,不同声反射边界条件下辐射噪声的指向性比较一致,但不同边界条件下辐射噪声的最大声压级误差较大,声反射边界条件对舱段模型辐射噪声的影响不可以简单忽略,为对不同潜艇结构进行噪声估算提供了参考。     

雷达目标电磁散射的水声模拟

水声模拟是雷达目标电磁散射特性测量的具有明显优势的一种新方法。首先从电磁波和声波的波动方程出发,分析了在一定边界条件下二维目标声波与电磁波散射的对应关系;其次针对三维电大尺寸的复杂目标,分析了对其进行水声模拟测量的可行性;最后,通过对平板目标的测量实验验证了水声模拟方法的正确性。     

斜入射下水中隐身夹芯复合材料壳板结构声学设计

建立了二维空间声波斜入射条件下水中隐身夹芯复合材料结构的声学模型;从水声波动方程出发,推导了斜入射下水中隐身夹芯复合材料壳板结构的声传递矩阵,及终端自由边界条件下的声反射系数和吸声系数表达式;对水中目标的隐身夹芯壳板结构声学系统进行了垂直入射声学试验,试验结果与传递矩阵法数值计算吻合较好;对试验声学系统进行了斜入射下声学性能数值计算,分析了入射角对反射系数和吸声系数的影响;考虑斜入射下夹芯层厚度、密度、损耗因子、及水层厚度等对水中目标隐身壳板结构反射系数和吸声系数的影响,应用数值方法对水中隐身夹芯复合材料壳板结构进行了声学设计;考虑吸声夹芯层总厚度一定,对梯度阻抗夹芯进行了声学设计,分析了梯度夹芯层材料参数和几何参数对隐身结构声学性能的影响。结果表明:水中隐身夹芯复合材料壳板结构实现了承载和隐身的一体化,具有较好的声隐身效果。     

基于声辐射模态理论的声场分离技术

为了消除复杂声场中干扰噪声对于近场声全息重建精度的影响,该文提出了一种基于单层阵列测量的声场分离技术.当目标声源和干扰噪声源为相干声源时,利用源强密度声辐射模态分析理论建立了声源与辐射声场的数学关系模型,通过对单层阵列测量的声压数据进行空间重采样得到两组子数据,构造各组子数据与目标声源和干扰噪声源的声辐射模态之间的数学公式,再求解公式中目标声源的各阶声辐射模态的展开系数,可重构目标声源在阵列处的声场响应,达到声场分离的目的.刚性脉动球声源与刚性脉动球干扰源、平板声源与刚性脉动球干扰源的数值仿真及对影响该方法的相关参数进行了详细研究,相关结果表明该方法具有较好的有效性和正确性.