船载地磁测量中的磁干扰补偿方法

船载三分量地磁测量时会受到舰艇磁化磁场的干扰,为消除干扰需要获得准确的舰艇磁化特性参数。提出一种补偿舰艇磁化磁场干扰的方法,通过测量舰艇摇摆状态下绕圆行驶的磁场值,采用AMGA求解出舰艇的感应与固定磁性参数,从而可将舰艇磁性干扰有效消除。此方法减少了操作步骤,对舰艇的航行姿态没有严格要求,且充分利用了多姿态下数据的差异性,求解结果不易受到外部条件的干扰。仿真显示此方法求解速度快稳定性强,可获得较高精度的海洋三分量地磁数据,从而解决了船载地磁测量中的关键问题。     

地磁导航的相关技术研究

结合目前地磁导航的研究现状,分析了与地磁导航相关的领域,如地磁场模型和地磁测量等,并对光泵磁力仪也进行了简要的概述。提出了解决磁传感器的测量误差及外界干扰磁场的措施,对后续进一步研究地磁导航具有很好的指导意义,     

基于航迹信息的舰船姿态角估计研究

提出了一种利用航迹信息估计出舰船目标姿态角的方法。该方法首先建立了舰船目标运动模型,然后采用Singer模型对舰船目标的雷达数据进行处理,最后对舰船目标航迹数据进行多项式拟合,使目标数据更加优化,进而精确地估计出舰船目标的姿态角。仿真结果表明,该方法能够有效地估计舰船目标姿态角。     

基于GPS基线向量的舰载火箭弹姿态测量方法

提出一种利用GPS载波信号相位差测量技术进行实时确定弹体姿态的方法。通过对载波相位差测量航向和姿态原理的分析,建立GPS姿态确定的单差模型,推导采用GPS多天线姿态测量技术实时获取弹体飞行姿态的解算算法,应用最小二乘法估计解算基线向量,然后对GPS姿态估计算法进行仿真计算。仿真结果验证了模型、算法的正确性和有效性。     

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。     

基于光电成像的目标转动姿态非接触测量方法

为了测量物体的转动姿态,往往利用接触式测量元件来获取待测目标转动角度信息。但在军事和民用领域,常需要一种低时间延迟、高输出频率及高测量精度的非接触式姿态测量方法。由此设计了一种利用高分辨率高速摄像机的光电成像测量方法来对物体的转动姿态进行快速测量,该方法采用协作靶标的高速摄影作为测量输入,通过解算靶标位置得到物体的转动姿态。仿真结果表明,该测量方法的测量精度优于0.05°,测量数据输出频率为500 Hz,时间延迟低于2 ms。因此,这种基于光电成像的目标转动非接触测量方法能够满足实时、高频、高精度的非接触测量需求。     

高速列车姿态测量系统理论基础研究

列车姿态是列车控制所需的重要参数,其测量方法、测量精度与测量系统的性能密切相关.随着微处理器技术与新型传感器技术的发展,利用加速度计、磁阻传感器和ARM微处理器构成基于地球磁场和重力场的姿态测量系统,已成为许多载体姿态测量的首选.本文详细介绍基于地球磁场和重力场信号进行姿态测量的原理,推导方向角、俯仰角和横滚角求解的数学模型.     

基于航迹信息的舰船目标姿态角鲁棒估计

针对基于高分辨距离像的舰船目标识别中姿态角估计精度的问题,提出一种计算舰船目标运动姿态角的鲁棒性估计方法。该方法首先建立了目标姿态角估计模型,然后有针对性的对航迹数据的野值进行剔除,最后采用M-估计方法对航迹数据进行拟合,从而计算出目标的姿态角。经大量实测数据的验证表明,该方法不易受野值的影响,鲁棒性好,能满足高精度、实时估计舰船目标姿态角的要求。     

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。     

基于点坐标旋转的立体角离散方法研究

针对辐射传输中立体角离散问题,提出一种利用坐标旋转和平移的简便离散方法,可直接应用于辐射传输强度的计算,为实现立体角离散提供了新方法。     

无线传感器网络基于信号到达角度的节点定位算法研究

提出了一种基于锚节点的信号到达角度值并利用节点之间的位置关系实现传感器网络中未知节点的定位算法。通过仿真实验,分析了锚节点数目、节点通信距离、测量角度误差等因素对算法的定位精度和定位覆盖率的影响。     

基于Fuzzy—PID的UUV姿态控制器研究

结合UUV航行中动力特性变化较大的特点,研究并提出了一种Fuzzy-PID控制器的设计。该控制器把Fuzzy控制和传统的PID控制有机地结合起来,实现了对控制系统的参数自整定。给出了UUV纵向姿态运动数学模型和仿真试验设计。仿真结果表明,这种Fuzzy-PID控制效果优于单纯的PID控制方式,特别对变参数系统具有较强的鲁棒性。     

便携式水下机器人设计

出于对近海海洋探索的目的,本文应用了上次研究[1]的水下ROV空间姿态控制系统设计了一种便携式水下机器人。该水下机器人系统硬件部分主要由电源模块、无刷电调、遥控部分以及姿态传感器模块组成,软件控制以及相关数据处理由一块ARM-M3内核的处理器完成,编译软件使用Kile。水下机器人结构采用3D打印机制作,材料选用PLA。遥控通讯采用CAN总线协议。水下机器人经过实际调试可以达到相关技术要求,下潜深度100 M,能实现简单的水下作业要求。     

潜航体在海水界面兴起的内波夹角

水下潜航体在分层海水中兴起内波，这与水面船在海面兴起的Kelvin波并不一样。其中一个具体的区别是两类波迹的夹角大小。对Kelvin波的研究已相当成熟，对内波的研究正方兴未艾。本文是有关内波系列研究工作的一部分，采用一种简单而直截了当的计算方法，分近、远场具体计算出水下潜航体在海中兴起的内波夹角大小和范围。     

射频仿真系统中的弹目偏角修正方法研究

射频仿真系统中导弹转台作为导弹姿态模拟器引入对试验结果的影响是多方面的,文章针对导引头安装于转台产生不同心度的原因进行了分析,通过建立的临时坐标系与导引头坐标系之间几何关系,得出弹目偏角的具体修正算法,该方法使多种因素带来的误差得以量化处理。将修正后的角度信息引入仿真试验将会消除由不同心度带来的误差量。     

“十字”鸭舵控制低旋尾翼弹方法研究

某制导弹药采用鸭式布局,执行机构为两对对称且垂直安装的“十字”鸭舵.论文根据“十字”鸭舵结构和特点,研究了由弹体转速、滚转姿态角和理论控制力求解两对舵实时舵偏角的方法,并进行试验验证,解决了“十字”鸭舵如何实现低旋转尾翼稳定弹所需的控制合力问题.     

深海拖曳系统自稳定二级拖体姿态控制研究

二级深拖系统具有可控性强、母船扰动弱等优点,是重要的海洋探测平台。在实际工作中,二级拖体姿态稳定是保证探测数据准确的基本前提。本文以具有自主调节功能的二级拖体为例,对其姿态控制进行研究。首先建立了二级拖缆的“弹簧——阻尼”模型,并在此基础上建立了二级深拖系统的数学模型。其次根据该系统具有非线性、时变性等特点,设计了具有参数自修正功能的模糊自适应PID控制器,以实现在不同工况下对二级拖体的姿态进行控制。仿真结果表明,未加载控制器时,海况变化对拖体姿态有显著影响,其俯仰角和横滚角均会发生大范围波动。加载模糊自适应PID控制器后,拖体通过自主调节,能够使姿态波动控制在较小范围,从而满足工作要求,验证了拖缆数学模型的正确性和所采用的控制方法的可行性。