舰船GPS航姿测量技术研究

本文介绍了全球定位系统(GPS)在舰船航姿测量系统中的应用及发展简史,重点论述了应用GPS载波相位差技术进行航向姿态解算的原理、存在的主要问题及解决方法.最后指出了利用GPS系统与惯性导航系统相组合,研制导航和定姿一体化、微型化的综合智能系统这一发展前景.     

GPS航姿测量及其仿真研究

本文阐述了用由两台ＧＰＳ接收机测量同一颗卫星所得的伪距差进行姿态测量基本原理，讨论了相应的动态卡尔曼滤波模型，并借且计算机仿真方法，分析了ＧＰＳ航资测量系统的性能。     

GPS航姿测定方案及误差分析

该文提出了用两台ＧＰＳ接收机测量同一颗卫星所得的伪距差求算舰船的航向角和姿态角的方法，推证了航向角和姿态角的计算公式。通过误差分析，讨论了影响ＧＰＳ航姿测定的各项误差，提出了ＧＰＳ航姿测量方案。     

舰船航姿发送系统的数字化改进设计

随着现代惯性导航设备（特别是捷联导航设备）的发展,惯性测量单元（IMU）大多以数字平台的方式存在,发送数字信号简单而方便;为兼容一些设备的模拟电机接收,对原有的舰船航姿发送系统进行数字化改进就显得十分必要了。该文提出了某舰船航姿发送系统的数字化改进设计的原理、方案和实现的一些关键措施,并列举了该系统的特点和与原系统的优势所在。     

舰载捷联式电子罗盘航姿估计新算法

捷联式电子罗盘以其低成本、固态化、小型化、数字化等特点正在获得越来越广泛的应用。本文针对舰载捷联式电子罗盘现有算法的不足,在保持自主测量的前提下,提出了一种新的航姿优化递推估计算法。该算法采用卡尔曼滤波框架,利用Unscented变换(UT)传递随机变量经非线性变换后的统计特征量以实现测量更新。与传统的捷联式电子罗盘航姿测量方法相比,本文所提方法可以明显提高捷联式电子罗盘的航向姿态测量精度,并能同步提供姿态速率信息。     

GPS航姿测量中广播星历的数据处理与分析

在GPS航姿测量的算法研究过程中，卫星位置的计算具有非常重要的意义。广播星历是卫星位置计算的数据基础。本文给出了卫星位置计算的整个过程的流程图，数据处理采用RINEX标准输入格式，所得结果形象直观便于分析。还给出了一种选择最优星座的方法，作为试验算例，最后给出了GPS航姿测量中最优星座的选取结果。     

微机电系统在船舶航姿测量系统的应用

航姿测量系统可以采集船舶的航向、方位、水平姿态等信息,对船舶导航、舰载飞行器着舰、导弹引导等有重要的作用。传统的船舶航姿测量采用陀螺仪等传感器件,通过采集船舶的角速度得到姿态角,该测量方式的动态特性好,但存在成本高、集成度低、自动化程度低等问题。随着嵌入式芯片和微机系统的发展,基于嵌入式处理器的船舶航姿测量系统被开发出来,该类型的航姿测量系统具有精度高、功耗小和自动化程度高的优点,应用越来越广泛。本文基于嵌入式芯片,设计和开发了基于微机电系统的船舶航姿测量系统,并对该系统的结构组成和工作原理进行介绍。     

捷联航姿系统航行状态下的组合对准算法研究

由于捷联航姿设备无纬度解算值,导致跨纬度航行时航向误差过大,引入计程仪速度与航姿设备输出姿态、航向一起对纬度值进行计算,航行状态引入计程仪信息后建立数学模型进行初始对准,经航行实验验证,72小时内航向角误差得到了极大的缩小,验证了该数学模型的可行性,可提高设备的精度,具有实际使用意义。     

MEMS航姿测量系统在航海领域的设计研究

航姿自动测量系统是当前船舶的重要助航设备之一,对于船舶的航行安全,自动驾驶等,具有重要的意义。针对当前航姿自动测量系统成本高,复杂性高的问题,本文提出一种基于低成本MEMS惯性和磁传感器的姿态和航向参考系统(AHRS),研究其在船舶航行领域中的应用,设计航姿测量系统中航向、姿态测量的数学模型。并通过实验证明提出的方法能够保持较高的工作稳定性和有效性。     

罗经回路在船用航姿系统中的应用与工程实现

由惯性导航原理的特性可知,纯惯性无阻尼航姿系统的误差将出现明显的周期性振荡,并随时间发散,如水平姿态误差体现出傅科周期调制舒勒周期振荡,方位误差体现出地球周期振荡.若在水平回路中加入阻尼网络,可使其舒勒周期振荡衰减,傅科周期振荡也将随之消失,再加入方位阻尼,就能完成内全阻尼网络的设计.文章将平台精对准中罗经回路的思想引入到捷联航姿系统中,并通过改变原有航姿算法以达到内全阻尼的目的,最后的数字仿真结果表明,该新算法可使航姿系统不依赖任何外部信息就能使姿态精度得到提高.     

基于四元素的扩展卡尔曼滤波航姿参考系统算法设计

为了优化飞行姿态信息,设计一种适用于捷联式航姿参考系统的九态扩展卡尔曼滤波算法,得到最优估计。为了验证此EKF算法的可行性和滤波效果,采用AHRS300惯性测量单元的数据进行MATLAB滤波算法仿真,把感器采集数据平滑计算后,建立精确的MATLAB算法模型作为参考。把两种结果作差比较,计算姿态角误差。从仿真结果可以看出,所设计的算法能够获得较好的姿态角精度,证明此扩展卡尔曼滤波性能良好。     

舰载GPS航姿测量中卫星位置的计算与最优星座的选取

该文给出了在GPS航姿测量算法研究中的卫星位置计算的整个过程,数据处理采用RINEX标准输入格式,所得结果形象直观,便于分析。在此基础上提出了一种选择最优星座的方法。作为试验算例,最后给出了以广播星历参数为基础的GPS航姿测量中最优星座的选取结果。     

两会航情

年年开两会,岁岁有不同。今年政府报告中“水”分非常充足。李克强总理在政府工作报告中充分肯定了水运发展取得的成绩,并对今年水运行业的发展提出了明确的要求。水运是涉海行业,不仅国家重视“海洋强国”建设,代表和委员也关注海洋经济发展,围绕社会关注热点建言献策。     

航榜2012

转眼又到了辞旧迎新的节点,在读者的期待中,本刊如期推出"航榜"。希望通过对2012年航运大事的梳理,更好地把握2013年的航向。DNV与GL合并组建新集团2012年12月20日,名列全球前茅的两大船级社DNV(挪威船级社)与GL(德国劳氏)正式签署合并协议。这一合并交易成为全球船级社领域有史以来的最大并购事件。     

航向雅加达

1992年秋，笔者在医院采访了原海军南海舰队某基地司令员袁意备将军，这位70多岁的老海军向笔者讲述了一次难忘的经历。     

自航水雷沉底稳定性与自航性能的兼容性问题

在分析自航水雷对沉底稳定性和自航性能要求的基础上，提出了两种使自航水雷同时满足沉底稳定性与自航性能要求的方法，给出了相应的设计实例，并对设计结果进行了分析、讨论。     

深潜救生艇位姿控制系统研究

从硬件和软件两方面详细论述了深潜救生艇试验载体的位姿控制系统体系结构.针对深潜救生艇在对接过程中对倾角能力的特殊要求,引入压载水舱和泵阀系统进行纵横倾调节,通过控制泵、阀的开关时间控制试验载体纵横倾的大小,使试验载体的纵横倾能力分别达到了30°和15°.为了解决试验载体在大倾角定位过程中的推力分配问题,将控制器解算得到的力(矩)转移到随体坐标系下进行分析,简化了推力分配的复杂程度.最后通过水池试验验证了整个位姿控制系统的可行性和可靠性,并对系统有待完善的地方给出了一些改进建议.     

感受北欧航

2000年对于北欧航空公司来说是个丰收年。尽管北京—哥本哈根航线在整个北欧航的业务量中的比重很轻,但仍呈上升之势。北欧航中国地区总经理汤阳(Terje Thoresen)说,“2000年由北京飞往哥本哈根继而飞往欧洲各地的乘客数量已经达到97000名,货物量4900多吨,而且出现了近年货运市场上罕见的卖方市场。我们全力关注中国加入WTO,我们的目标是让越来越多的中国人乘坐我们的航班,我们愿意通过我们的服务增进中国和北欧人民的了解和友谊。”汤阳先生     

航经麦哲伦海峡的有关规定及航法

本文扼要介绍了通过麦哲伦海峡的体会，海峡当局的有关规定，强制和非强制引航段的航法，对首次过海峡的船长，有较实际的参考价值。