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。     

船舶纵横倾姿态测量系统总体框架设计

随着船舶姿态控制自动化程度的提高,传统的机械式纵横倾姿态角测量装置已不能满足船舶现代化的要求。提出一种船舶纵横倾姿态数字化测量系统的总体框架设计方案,通过旋转变压器对船舶纵横倾姿态信息进行采集,经RDC-19222芯片对旋转变压器输出的模拟电信号进行数字转换,最终借由单片机的控制实现纵横倾姿态角度信息的实时显示。试验证明,该系统性能稳定,测量精度较高,具有较高的实用价值。     

船舶姿态测量信号采集系统

针对传统的船舶姿态测量信号采集系统存在的采集精度低、信号响应时间长等缺点,提出船舶姿态测量信号采集系统设计。首先,通过信号感应模块、信号转换模块和信号汇总模块,对信号采集系统的总体框架进行设计;然后,根据总体框架,通过加速度传感器、倾斜角传感器、变压器、电压/电流转换器和RDC芯片等完成系统的硬件设计,通过对倾斜角的正弦信号和余弦信号转换,对加速度进行电压/电流信号转换,实现船舶姿态测量信号采集系统的软件设计,至此完成船舶姿态测量信号采集系统设计。实验结果表明,与传统的船舶姿态测量信号采集系统相比,提出的船舶姿态测量信号采集系统的采集精度更高,其采集误差可减少2.4°,对信号的响应时间可减少350 ms左右。     

船舶自动化系统嵌入式控制器研制

对船舶自动化DCS结构和FCS结构做了较详细的比较,介绍了FCS系统结构的实现方法,提出采用嵌入式系统来架构船舶自动化FCS系统.介绍了Intel公司的StrongARM32位嵌入式微处理器及其应用,还介绍了利用StrongARM32 SA1110芯片来设计嵌入式的控制器,以及如何通过该控制器实现基于FCS结构的船舶自动化系统.     

基于嵌入式系统的舱室图像采集

嵌入式系统具有体积小,功耗低,可靠性高等特点,非常适合船舶领域的使用。本文介绍了基于ARM7芯片的船舶舱室图像采集方案,通过在一个低端的嵌入式处理器系统中加入CMOS数字图像传感器,并编写硬件描述语言程序、嵌入式处理器程序,实现了图像采集的功能,利用该系统可以实现对舱室环境的实时监控。     

船舶航行数据远程采集系统

介绍了一种基于卫星通信的船舶数据远程采集系统,该系统采用嵌入式控制设计,组合船舶C站和自动识别系统(AIS)设备组建系统,利用C站的卫星通信功能接收陆地远程控制指令,通过嵌入式控制系统实现对C站和AIS设备的远程控制。采集C站和AIS设备中的船舶航行信息,通过卫星通信将航行信息传送到陆地船舶管理系统,实现了船舶数据的远程采集,为提高船舶自动化和现代化管理水平提供了技术平台。     

嵌入式船舶电站监测系统的设计

随着船舶的大型化和自动化以及电子信息技术和自动控制技术的不断发展,船舶自动化程度越来越高,对船舶电站自动化程度的要求也越来越高。为了实现船舶电站可靠地运行、控制和管理,提高船舶机舱的自动化程度,国内外专家一直在致力于研制各种高性能的船舶电站监控系统。文中尝试设计一种基于嵌入式的船舶电站监控系统。     

基于Labview的船舶柴油机功率测量系统开发

柴油机是船舶的动力核心,保障舰船的安全平稳运行。由于柴油主机的结构非常复杂,且工作环境非常恶劣。因此,柴油机在工作过程中可能会产生多种类型故障,研究船舶柴油主机的在线测量和检测系统有重要的意义。本文研究的重点是船舶柴油主机的功率测量,功率稳定性是船舶柴油主机的重要指标。本文基于Labview软件开发平台和嵌入式信号采集系统,开发了船舶柴油机功率测量系统,并详细介绍了该系统的软件和硬件组成。     

基于ARM的船舶水声浮标系统嵌入式应用

水上浮标系统在海洋信息观测、水下侦察等领域有重要应用,可以实现水下声波信息的准确采集。为了进一步提高船舶的水声浮标系统性能,提高水声浮标系统的自动化程度和工作可靠性,本研究对水声浮标系统进行基于ARM的嵌入式设计。对水声浮标系统的设计主要包括水声浮标结构设计、信号电路设计和软件程序设计等内容。     

基于嵌入式数据库的船舶综合导航系统应用

随着船舶自动化、智能化程度不断提高,船载综合导航系统在大型船舶上的装机量越来越大。船舶综合导航系统集成了导航卫星、数据库、自动化控制等模块,为船舶正常航行提供航向、航线、姿态等重要信息。嵌入式数据是近几年来逐渐发展起来的一种基于嵌入式环境的数据库技术,可以实现对数据的便捷、统一管理。本研究对嵌入式数据库在船舶综合导航系统的应用问题进行研究,并详细介绍了嵌入式数据库的原理和综合导航系统的软件、硬件设计。