物联网船舶交通管理信息系统设计

现有的船舶交通管理信息系统对交通信息的利用率较低,因此设计一种物联网船舶交通管理信息系统。在系统的硬件设计中,磁阻传感器选择的是各向异性磁阻效应(AMR)传感器,能够检测到船舶航行产生的干扰磁场,检测到船的航行速度以及行驶方向;在软件设计中,建立原始数据库,并设计监视跟踪数据的采集流程,系统根据该数据定制船舶的航行路线。为验证设计系统的有效性,设计仿真实验,在5次实验中,设计的系统信息利用率比现有系统高出13.3%,说明设计的系统在提高信息利用率方面有一定的可靠性。     

基于HMC1053的低频磁场三维时域检测技术

国内在磁场时域测量方面侧重于单频磁场的测量，宽频磁场三维时域波形的测量研究少见报道。在三维磁阻传感器HMC1053的基础上，研制了一种适用于低频磁场的测量装置，可以直接读取空间宽频磁场的三维时域波形，并且设计了适用于HMC1053的置位／复位电路，提高了仪器的可靠性和准确度。最后对通电长直导线周围的磁场进行实验测量，给出了数据和图形。     

微功耗磁阻式传感器设计

为了满足远距离磁性目标探测和微功耗工作的需要,设计了基于HMC1052的微功耗磁阻式传感器,并给出了具体的实现方法。设计使用了改进的功耗控制电路用以降低传感器的功耗,仿真和实测表明传感器的工作电流由原来的5.7mA降为5.7μA;设计了推挽式置位/重置电路;通过格拉斯磁环实验标定了传感器灵敏度是14.2μV/nT,屏蔽筒中测试得到的传感器噪声是±6nT,传感器高分辨率和微功耗的特点满足了远距离探测和电池供电的需要,有广阔的应用前景。     

船舶柴油机性生能监测分析仪的研制

船舶柴油机性能监测分析仪是一种基于现代测试与计算机技术,能适用于实船环境的柴油机示功图测试设备,该仪器主要由压力传感器、曲轴转角传感器、数据采集器和计算机软件组成,具有上止点标定、示功图主要指示性能指标计算与分析、测量数据的数据库管理等和报表输出等功能,为船舶柴油机性能监测与故障诊断提供了有效的技术手段.     

船舶柴油机性能监测分析仪的研制

船舶柴油机性能监测分析仪是一种基于现代测试与计算机技术,能适用于实船环境的柴油机示功图测试设备,该仪器主要由压力传感器、曲轴转角传感器、数据采集器和计算机软件组成,具有上止点标定、示功图主要指示性能指标计算与分析、测量数据的数据库管理等和报表输出等功能,为船舶柴油机性能监测与故障诊断提供了有效的技术手段.     

磁阻传感器电子罗盘及其在船舶导航中的应用

本文介绍了应用磁阻传感器的电子罗盘的电路设计和数据采集、航位推算导航的动态模型，将电子罗盘数据、船的速度信息和GPS数据进行信息融合以提高导航的精度。最后探讨了低价位的电子罗盘与GPS组合导航技术在中小型船舶导航中的应用。     

基于各向异性磁阻效应的地磁检测模块设计

针对地磁辅助导航系统的要求,设计和建立一种基于各向异性磁阻效应的地磁场检测模块。该模块以三星半导体公司的ARM7TDMI内核低成本高性能微控制器S3C44B0X为核心,组成数据采集、数据处理和数据发送部分。详细介绍地磁检测原理,补偿措施以及地磁检测模块的工作原理、硬件构成及软件的设计流程和算法实现。     

SK-01型船用柴油机轴功率遥测系统

SK-01型船用柴油机轴功率遥测系统采用TT10K扭矩遥测系统、J12-D4NK磁阻传感器和NI USB-6009数据采集卡,开发了基于LabVIEW的轴功率测量软件,应用应变式测量法实现了船用柴油机轴功率的精确测量,实现了数据的实时显示、存储、调用和分析处理。成功地用于实船测量数据,测量结果表明,系统具有较高的准确性和可靠性。     

舰艇光电侦察系统嵌入式数据采集器设计

舰艇光电侦察系统是利用成像装备对舰船、空中飞行物实施全天候监视的系统,为保证光电侦察系统数据采集的可靠性,必须对侦察系统中的数据采集器核心构件进行优化设计,要求数据采集器具备优越性能,满足长距离采集和传输数据的要求.本文介绍了舰艇光电侦察系统,提出了光电侦察系统中嵌入式数据采集器的硬件设计与软件设计方案,并对嵌入式采集...     

基于巨磁阻传感器的无线船舶航向自动测量系统研究

针对船用航向自动测量设备的特点,从理论上分析了巨磁阻传感器的特征,并建立了航向自动测量系统数学模型.采用磁电阻百倍于普通磁阻的传感器作为航向自动测量系统的地磁测量单元,与加速度传感器、陀螺传感器、温度传感器、微处理器等,构成了系统的基本组成,并对航向自动测量流程、磁场测量单元温度补偿等方面进行了研究.     

基于HMC1053的低频磁场三维时域测量技术

国内在磁场时域测量方面侧重于单频磁场的测量,宽频磁场三维时域波形的测量研究少见报道。在三维磁场传感器HMC1053的基础上,研制一种适用于低频磁场的测量装置,可以直接读取空间宽频磁场的三维时域波形,设计适用于HMC1053的置位/复位电路,提高仪器的可靠性和准确度。     

船用低速柴油机活塞环磨损量监测的仿真试验研究

以船用柴油机为基础建立活塞环磨损量数学模型,研究了活塞环轴向运动和径向运动对磁场输出信号的影响,计算分析了磁阻传感器输出与活塞环磨损量的对应关系。并与实船试验结合,通过实测船用柴油机活塞环磨损量对应的磁阻传感器输出信号,验证了磨损量数学模型的正确性。研究结论为实现活塞环磨损的在线监测奠定了技术基础。     

多极无刷旋转变压器在SRD系统中的应用

多极无刷旋转变压器采用乘法解调及信号合成得到适合开关磁阻电机驱动用的速度及位置信号．通过分析开关磁阻电机的运行原理,确定了极数的选择．最后与光电传感器进行了比较．     

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.     

基于磁阻网络模型与PID控制的电磁作动器气隙自检测技术

在船舶隔振领域,目前大量使用电涡流传感器的做法增加了浮筏隔振系统失效的风险。在得到广泛应用的主被动混合隔振技术中,电磁作动器可被利用于气隙间距自检测技术以降低系统复杂度并可提升作动力输出稳定性。通过对实际作动器建立非线性磁阻网络模型并优化参数,衔铁与铁芯之间的气隙间距、流过线圈的电流与线圈两端电压的关系可以得到正确的描述。进一步,利用PID技术可避开求解非线性方程组的困难而得到气隙间距的估计值,实现浮筏装置各位置上作动器气隙间距测量的功能。     

基于磁阻网络模型与PID控制的电磁作动器气隙自检测技术

在船舶隔振领域,目前大量使用电涡流传感器的做法增加了浮筏隔振系统失效的风险。在得到广泛应用的主被动混合隔振技术中,电磁作动器可被利用于气隙间距自检测技术以降低系统复杂度并可提升作动力输出稳定性。通过对实际作动器建立非线性磁阻网络模型并优化参数,衔铁与铁芯之间的气隙间距、流过线圈的电流与线圈两端电压的关系可以得到正确的描述。进一步,利用PID技术可避开求解非线性方程组的困难而得到气隙间距的估计值,实现浮筏装置各位置上作动器气隙间距测量的功能。     

物联网环境下的船载航行数据实时采集

相较于其他交通手段来说,船舶运行的距离更远,想要完成数据的实时采集十分困难。传统的船载航行数据采集只是注重采集的精准度和采集的数量,很少关注实时采集这一问题。基于物联网环境研究了一种新的数据实时采集方法,设计了数据采集架构图,通过多信道的方式共同将数据反馈给中心系统,有效提高采集效率。采集模块共分为5个,分别为计划数据采集模块、设备数据采集模块、环境数据采集模块、人员数据采集模块以及辅助数据采集模块。通过神经元网络算法编写采集流程,并给出流程图。为了检验该方法的工作性能,与传统方法设置了对比实验,由实验结果可知,该方法的采集效率极高,反馈速度快,工作延时低,实时性能好。     

船用比例电磁铁动态性能自动测试系统研究

为了对船用比例电磁铁的改进研究提供试验数据支持,解决测试初始位置手动定位效率低且精度不高的问题,提高电磁铁动态性能测试的精度和效率,研究了一套自动测试系统。该系统采用高精度力传感器及电流传感器,通过可编程控制器(PLC)采集力传感器信号数据,闭环反馈控制步进电机,实现比例电磁铁的测试位置程控定位,消除手动初始定位不准对测试精度造成的影响。自动数据采集和动态性能曲线自动生成、计算、分析功能的实现提高了测试的效率。     

OWC装置空气透平物理模型试验系统的设计

OWC装置空气透平物理模型试验系统由前端造流装置、透平、数据采集及控制系统组成,透平定常性能试验系统前端造流装置为定常风洞,产生定常气流;非定常性能试验系统的造流装置为活塞往复造流装置,可产生正弦往复气流。数据采集及控制系统包括:皮托管、电磁离合器、转矩转速传感器、伺服系统、压力变送器、数据采集及处理系统。通过此试验系统,可获取转速、转矩、风速、压力等参数,对透平的工作及自启动性能开展研究。     

基于Wifi的船舶状态数据采集系统设计

受采集结构和网络配线的局限,传统船舶状态数据采集系统的数据采集延迟性较高。为了解决这一问题,基于WiFi传输技术,设计船舶状态数据分布式采集系统。制备船舶状态数据采集器,作为采集系统终端二阶控制终端,利用内置传感器,实时采集当前船舶状态数据,通过3类不同传输端口,进行数据传导,利用无线网络相关技术,基于802.15无线标准传输协议,制备的一体化无线传输模块,连接采集器和局域网,作为传输通路,设计局域网入网协议,通过对无线数据信号的傅里叶变换,确定并保证数据信号伪随机码和当前局域网的载波同步,将无线网络传输的数据连入局域网,传输到控制区,实现数据采集。实验数据表明,应用设计系统后,船舶状态数据读取和输出延迟分别缩减了31%和27%,可以证明,该系统具有缩减船舶数据采集延迟的效果。