小型船舶磁罗经自差智能校正系统的设计与实现

针对未安装电罗经的小型船舶,提出一种磁罗经自差校正方法,研制磁罗经自差测量及校正系统,通过观测已知位置的物标自动测量任意航向上的罗经自差,采用高斯消元法计算出准确自差系数,逐一消除船舶自差。     

磁罗经自差的数字化校正法

经过长期的理论研究与实践探索,制作了磁罗经数字校正仪,提出了磁罗经自差数字化校正法,并完成了船舶在锚泊状态时就能校正磁罗经自差的实际校正工作,能够满足校正工作的要求。为磁罗经校正工作提供一种高效便捷的方法．确保船舶的航行安全。     

基于MATLAB的不校正自差的磁罗经使用研究

磁罗经是船舶必备的导航仪器,由于船磁的影响,要使用磁罗经需要先校正磁罗经自差。为达到不校正自差而使用磁罗经,通过采集船舶转向一周里部分罗航向对应的自差,根据磁罗经自差基本公式建立方程组,利用MATLAB软件求得自差系数。然后把自差系数代入自差基本公式求解出任意航向上的自差。结果表明,利用自差基本公式求解出的航向自差与在该航向上进行的实测自差在1°以内,能够很好地代替实测自差来使用磁罗经。     

利用GPS测定罗经差的方法及其精度分析

磁罗经是IMO规定的海船必备的导航仪器。由于地磁场、船磁场的变化等会造成磁罗经差的变化,因此,船舶驾驶员须进行磁罗经差的测定,正确引导船舶航行。目前,海上测定罗经差的方法有观测陆标方位法、罗经航向比对法、GPS船位法和天测罗经差法等。其中,天测罗经差是最常用的方法,也是IMO对船舶驾驶员晋级考试与评估的重要内容。     

测量船磁罗经自差校正技术研究

根据航天测量船结构特点,分析测量船磁罗经的受力以及罗经自差变化的原因,针对测量船航线途径磁赤道的航程,提出准确校正测量船磁罗经自差及保证自差系数稳定的方法。     

船靠码头校正磁罗经自差的实施

从理论上论述了利用自差系数在船靠码头时校正磁罗经自差的原理,以及靠码头时校正磁罗经自差的操作方法和注意事项,并举例加以说明。船靠码头校正磁罗经自差不仅简化了操作,而且节省了时间和费用,是值得推广的校正罗经自差的实用方法。     

北极地区磁罗经适用能力

针对磁罗经在北极地区的适用能力问题,根据世界地磁模型(World Magnetic Model,WMM)2019,通过分析极区地磁场、地磁场水平分量和磁差等要素在极区的大小分布和变化趋势,以地磁水平分量6 000 nT为界,指出磁罗经在极区的适用范围,特别是东北航道附近海区可正常使用磁罗经;分析"雪龙"号科考船在2017年北极考察的磁罗经和陀螺罗经数据。研究结果表明:地磁水平分量大于6 000 nT的区域,磁罗经是可正常使用的;为保证北极地区正常使用磁罗经,纬度每变化5°,应重新组织校正剩余自差工作;为应对北极地区磁差随经度变化的速率较大的问题,在磁航向转真航向过程中,应根据WMM自动计算并补偿磁差。     

磁罗经自差的研究与校正

文章通过对磁罗经的受力分析,阐明了磁罗经自差产生的原理与分类,进而对测定磁罗经自差的方法与校正措施进行了综述,并提出了需要进一步探讨的问题.     

基于Excel处理自差数据并绘制自差曲线的研究

用Excel自动处理磁罗经观测数据,计算自差表,绘制自差曲线图,简化了绘制自差表的繁琐工作,同时减少手工绘图误差。文章对此详细做了介绍。     

基于数字磁力检测仪的磁罗经自差校正方法

为了能使船舶在锚泊或停靠码头的状态下就能实现磁罗经自差校正的目的,通过安装在罗盆底部的一种数字磁力检测仪测量并存储船舶正常航行时3个航向磁罗经自差力的大小与方向,在校正自差时利用存储的数据可计算出半圆自差系数和象限自差系数,完成磁罗经自差的校正工作.从理论上论述了依靠数字磁力检测仪校正磁罗经自差的原理,阐述了数字磁力检测仪组成以及船舶在锚泊或停靠码头时利用数字磁力检测仪校正自差的方法.经过实践验证了校正方法的正确性,用计算机及传感器技术为磁罗经自差校正提供一种高效便捷方法,节省时间和费用.     

磁测式船舶姿态自动测量装置研究

利用三维磁传感器直接敏感在同状态下两个不同坐标系中的船舶综合磁场三维磁感应强度,研制了出一种新型的船舶姿态实时测量系统,并对该系统的测量原理,误差分析,校正原理与方法等作了较全面的论述。     

磁罗经北极高纬海区航向误差分析与补偿

针对舰船高纬海区航行时磁罗经指北力减弱,指向精度降低的问题,将船舶在白令海至北极东北航道实测的磁罗经指向数据与高精度GPS光纤罗经指向数据对比,分析舰船磁罗经在北极高纬地区指向的稳定性和自差变化特性,构建误差拟合曲线并基于拟合参数建立北极高纬海区磁罗经指向误差补偿模型,仿真结果表明,通过误差补偿,磁罗经在北极高纬海区的...     

导航装备动态性能测试系统天线安装误差补偿方法研究

针对目前船舶计程仪及陀螺导航设备误差标校方法手段落后、过程周期长等问题,采用MS860作为测定误差的基准平台搭建导航装备动态性能测试系统,选用Nport5450串口服务器接收处理多路串口信号进行数据通信,结合轴角信号转换装置进行模拟、数字信号转换,利用信息处理机终端处理与显示导航参数信息。另外,分析了GPS天线安装偏差导致船体纵横摇、GPS天线高程差、方位偏差、GPS测量基线长和基座高程差等因素对GPS航向产生的影响,推导了GPS动态航向测量模型的误差补偿方程。此系统对降低导航设备误差标校工作成本,提高导航装备的保障性具有十分重要的意义。     

基于泊松方程的磁罗盘磁域自差修正

电子磁罗盘是现代车辆导航中重要设备,但至今尚未应用到船舶导航上。针对船载磁航向测量中存在的各种误差,分析了船载情况磁罗盘系统误差的形成原因和机理,在此基础上系统地研究了船载特殊情况中数字磁罗盘误差校正问题,并且具体给出基于泊松方程的磁域的误差修正方法,实验结果表明,该方法简单有效地实现磁航向误差校正,且补偿精度高、成本低。     

霍尔罗经

利用半导体霍尔器件作为传感器直接敏感地球磁场的磁感应强度，研制成固态罗经。本文对霍尔罗经的构成、钢铁船舶对其指向的影响及同纬度自差校正理论和方法，作了较全面的论述。     

船电设备电磁工程学的有限元法研究

论及船舶电工设备电磁工程学的基础理论——电磁场数值分析方法。提出了有限元原理的一种新的证明方法，其命题为：在磁阻连续或间断的区域中，磁场边值问题（非线性Ｐｏｉｓｓｏｎ方程）总是等价于条件变分问题（能量泛函取极小值）。     

磁定向偏差自动修正的理论与实现技术

本文利用球谐函数解法结合地球磁场及我国海区的实际，给出了磁定向偏差的自动修正理论与实现技术，计算结果与国家测绘部门所提供的海图等资料符合甚好，可供水下定向之用。     

非理想条件下三轴磁通门传感器误差修正方法

三轴磁通门传感器应用较为广泛,但非正交误差和非水平误差影响了三轴磁通门传感器的磁场测量精度.根据三轴磁通门传感器测量原理,分析了非理想条件下与理想条件下磁场转化矩阵关系.为消除三轴磁通门传感器中非正交误差和非水平误差的影响,建立了以磁场转化矩阵参数为自变量的优化模型.采用全局优化能力强、寻优效率高的微分进化算法求解该优化模型,求得磁场转化矩阵参数即可实现非正交误差和非水平误差的同时修正.三轴磁通门传感器误差修正实验表明,该方法在一定程度上可有效消除三轴磁通门传感器中非正交误差和非水平误差的影响,对提高三轴磁通门传感器磁场测量精度具有重要意义.     

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。