Riccati方程在电罗经直航向误差建模与预测中的应用

为减小舰船直航向运动情况下风、流、摇摆等对电罗经航向造成的随机误差影响,提高舰船直航向运动时电罗经指向精度,采用时间序列模型对其随机误差进行建模,利用随机误差自相关函数和偏相关函数特性确定模型阶数,获得了较为准确的误差模型.同时,基于建立的模型,采用Riccati递推方程与指数平滑式结合的方式对电罗经航向随机误差进行预测.结果表明,时间序列模型较为准确地描述了电罗经航向随机误差过程,预测精度较高,鲁棒性较强,为减小电罗经直航向误差提供一种有效的方法.     

基于自适应四参数估计的电罗经航向运动建模

为减小舰船直航时风、流、摇摆等干扰对电罗经航向的影响,提高电罗经指向精度,采用小波变换对电罗经直航向数据进行消噪处理,获得较为平稳的信号;对消噪后的信号经能量频点分析并傅里叶展开;基于改进的四参数估计法,对直航向信号建立自适应迭代预测模型,并与实测数据进行验证对比。结果表明,采用小波分析、傅里叶级数同四参数估计相结合的自适应建模方法适用于电罗经直航向建模,航向预测效果优于传统四参数估计法。     

基于自适应四参数估计的电罗经航向运动建模

为减小舰船直航时风、流、摇摆等干扰对电罗经航向的影响,提高电罗经指向精度,采用小波变换对电罗经直航向数据进行消噪处理,获得较为平稳的信号;对消噪后的信号经能量频点分析并傅里叶展开;基于改进的四参数估计法,对直航向信号建立自适应迭代预测模型,并与实测数据进行验证对比。结果表明,采用小波分析、傅里叶级数同四参数估计相结合的自适应建模方法适用于电罗经直航向建模,航向预测效果优于传统四参数估计法。     

基于最小二乘法的电罗经匀转向航向误差修正方法

为减小舰船匀转向情况下电罗经的航向误差,提高电罗经指向精度,在分析某型罗经实测数据基础上,利用最小二乘法建立其误差模型,并对模型参数进行了估计。实践表明,该方法用于电罗经航向误差补偿效果较好。     

舰艇环航时电罗经主轴的鲁棒自抗扰控制算法

基于舰艇匀速环航状态下的电罗经主轴运动方程式,模拟电罗经主轴变化的过程,对该过程添加外界扰动并仿真计算。将鲁棒控制理论与标准的自抗扰控制技术相结合,设计了改进的自抗扰控制器(ADRC)。利用该改进型自抗扰控制算法对受到扰动的电罗经主轴的变化过程实现鲁棒自抗扰控制。算法的仿真结果表明,改进型的自抗扰控制技术其抗扰动效果明显优于H∞Kalman滤波器以及标准的自抗扰控制技术,可以获得较高的控制品质和理想的控制效果,具有较强的鲁棒性。     

基于云计算的舰船航向自抗扰技术

针对传统的舰船航向自抗扰技术中存在的控制航向调节时间长、超调现象频发的问题,提出基于云计算的舰船航向自抗扰技术研究。依据舰船运动数学模型计算控制律,设计航向自抗扰控制器,利用云计算技术整定控制器各部分参数,设计功率模块和人机界面模块,将其作为辅助实现舰船航向自抗扰。实验结果表明,与传统的自抗扰技术相比,设计的基于云计算的舰船航向自抗扰技术在控制航向改变时,调节时间短,且没有出现超调现象,说明基于云计算的舰船航向自抗扰技术适合应用在实际工程中。     

舰船平台罗经航向误差的标校

为了使舰船平台罗经在安装和使用过程中,更准确有效地标校输出航向,从平台罗经的基本原理及特点出发,结合实际操作经验,重点介绍了几种测量平台罗经输出航向误差的方法,并介绍了数据处理的相关知识,然后将这些方法测量出的误差对平台罗经进行了标校.经后续试验验证,标校后的平台罗经输出航向完全能满足舰船导航及舰载高精度系统的精度要求.所介绍的测量方法,对舰船平台罗经以及其它载体上的平台罗经的标校都有重要的意义.     

基于磁阻传感器的磁罗经实验室训练方法改进设计

利用磁阻传感器感知磁航向,对此航向加入误差模拟电罗经航向,磁罗经与此航向比对,模拟实际工作环境中磁罗经与电罗经比对测定消除磁罗经自差,解决了实验室无法进行此项目相关教学训练的问题。     

基于无模型的船舶航向跟踪控制

船舶航向运动系统具有典型的大惯性、大时滞、非线性等特点,并受到自动舵执行能力的约束以及船舶运动中风、浪、流等外界干扰的影响,使得航向控制器的设计非常困难。针对这种情况,本文试采用自抗扰控制技术解决船舶航向控制的鲁棒性问题。自抗扰控制技术是一种新型的非线性控制方法,用扩展状态观测器估计系统所受实时总和干扰,包含内部动态和不确定外部干扰,然后用非线性误差状态反馈完成一类模型不确定对象的控制。仿真结果表明该控制器在船舶航向的跟踪和保持上具有良好的鲁棒性、自适应性和跟踪性能。     

基于Bech模型的船舶航向自抗扰控制器设计与仿真

基于船舶非线性Bech模型提出了一种新型船舶航向控制器——高阶自抗抗控制器(ADRC),该控制器主要由三阶TD、四阶ESO和非线性状态误差反馈(NLSEF)三部分组成.设计扩张状态观测器时,采用二阶TD的滤波功能对系统输出进行噪声滤波,并用其滤波值来建立扩张状态观测器.通过航向改变、参数摄动、外界干扰的仿真试验表明,自抗扰控制器控制效果良好,具有较强的鲁棒性.     

捷联罗经方位大失准角下的快速对准方法

为解决大失准角情况下采用传统罗经对准方法存在的收敛时间长这一问题,提出一种基于重力视运动解析对准与罗经法线性对准模型相结合的捷联罗经快速对准方法。该方法首先利用重力矢量视运动规律进行解析对准迅速实现大失准角估计,然后在小失准角情况下利用罗经法完成精确对准。仿真试验结果表明:提出的方法在小失准角下与传统罗经法具有等效性,而在大失准角时具有更快的对准速度,在系泊晃动情况下也可快速对准。     

罗经回路在船用航姿系统中的应用与工程实现

  目的  为了更好地研究罗经方位对准的收敛特性及参数设置问题,需分析陀螺常值漂移和初始方位误差对罗经方位收敛时间的影响。  方法  首先根据设计的罗经方位对准系统,求得陀螺常值漂移和初始方位误差在该系统下的频域响应,然后再通过拉普拉斯反变换求得相应的时域响应函数,并对求得的时域函数进行收敛时间分析。  结果  结果表明,罗经方位对准收敛时间不仅与设计的二阶阻尼震荡周期有关,还与陀螺常值漂移和初始方位误差的大小有关。设定0.01°的误差带为罗经方位对准收敛的判据,则当陀螺漂移小于0.05（°）/h时,罗经方位对准会在至多0.9个阻尼震荡周期收敛,当初始方位误差小于5°时,罗经方位对准会在至多1.4个阻尼震荡周期内收敛,且二者越小,收敛时间越短。而当二者共同作用时,对收敛时间起主要作用的是初始方位误差,陀螺常值漂移对收敛时间的影响较小。数值仿真结果,验证了该结论的正确性。  结论  该分析方法为罗经方位对准的控制收敛时间及参数设置提供了理论参考。     

陀螺壳体旋转监控技术

陀螺壳体旋转法监控技术有助于提高平台罗经系统精度、减少陀螺漂移与加速度计误差。本文首先介绍了该项技术的应用背景；详细阐述了系统结构特性、基本工作原理、机械编排与稳定回路，以及实现方法；本文深入研究了旋转平台转速的选取方法并分析了系统误差；最后计算了典型情况下旋转壳体的转速。结果表明：采用陀螺壳体旋转法监控技术可以有效地调制陀螺漂移、从理论上可提高陀螺仪精度二至三个数量级，从而使平台罗经系统精度得到很大的提高。     

减小电控罗经误差随纬度变化的方法研究

针对电控罗经误差随纬度变化而变化的弱点,从原理上分析了其重要原因,提出了两种可变修正回路传递系数方法,经仿真和实际应用证明,能大幅减小罗经在高纬度下的误差。     

前馈稳定技术在舰用雷达中的应用

就舰体摇摆运动对雷达的影响，介绍了解决问题的途径。比较了两轴稳定和四轴稳定以及两轴稳定中前馈技术和后馈技术的优缺点，分析了两轴稳定中前馈稳定的基本原理。介绍了平台罗经和捷联垂直参考基准两种舰体摇摆信息源。分别讨论了平台罗经和捷联垂直参考基准提供摇摆数据时前馈稳定的实现方法。在舰体摇摆信息源无速度量输出时给出了利用摇摆位置量解算摇摆速度量的公式。为解决数据传输延迟造成的数据误差，提出了一种数据外推平滑方法。上述原理和计算公式均经过工程实际应用检验，对解决同类问题具有一定的参考价值。     

电罗经接口调试中的故障定位

介绍在某舰艇系泊试验中，电罗经与某设备接口的调试情况。说明当航向接收方的误差较大时，如何进行故障定位。     

电罗经故障诊断的案例推理原理与方法研究

针对电罗经的特点和传统专家系统的不足,分析了基于案例推理(Case-Based Reasoning,CBR)技术的一般过程,指出了CBR具有获取知识容易、问题解释清晰、道理易于理解等优势,提出将基于CBR技术应用于电罗经的故障诊断,开发基于CBR的电罗经故障诊断系统,进而详细阐述其CBR原理构建、系统结构设计、案例组织形式设计、检索策略设计和工作流程,并研究其系统实现方法.案例分析结果表明,所开发的基于CBR的电罗经故障诊断系统能够有效提高其维修的正确性和高效性.     

虚拟仪器技术在某型罗经检测系统中的应用

根据虚拟仪器技术的特点和某型罗经工作原理,利用虚拟仪器技术开发了某型罗经检测系统,该检测系统能够通过外加激励、信号检测、功能检测等方式实现该型罗经的各个主要功能的测试,方便了实际装备的维修保障,可对装备内场调试的全过程进行监控。