基于恒星基准的舰船姿态计算方法

推导出了一种以恒星位置为基准的舰船姿态角计算方法,该方法以计算姿态转移矩阵为基础,结合最优化算法,建立了恒星位置为基准的星船坐标系,并以该坐标系为基准确立舰船姿态角,从而在一定程度上克服了因水平基准精度不高所带来的计算误差。     

基于恒星参考系的舰船武器系统基准姿态测量方法

舰船武器系统的基准姿态直接影响着武器系统的射击精度,进而影响作战效能的发挥。介绍了舰船武器系统基准姿态测量技术的现状,为了满足高精度武器系统作战使用要求,使武器系统基准检测误差不随时间积累,并且可以在航行条件下进行,分析了现有测量方法的不足,提出了基于恒星参考系的舰船武器系统基准姿态测量系统的设计思想,并给出了基准测量模型,解决了舰船在航渡条件下,武器系统的零位标定和基准偏差测量问题,具有操作简便、造价低的特点,为舰船建立统一的坐标基准提供了一种新方法。     

外速度补偿的阻尼惯导系统

舰船采用内水平阻尼工作状态导航时,因受到舰船机动的影响,系统会产生较大的动态误差,影响系统的导航精度。为提高系统的导航性能,在研究舰船机动对惯导系统影响的基础上,提出引入外速度补偿阻尼惯导系统的方法,以减小系统的动态误差。经仿真结果表明,该方法能有效克服舰船机动的影响,提高惯导系统的精度。     

光电式准动态水平基准装置探讨

本文提出了一种新型潜艇天文导航用准动态水平基准装置，并对所用传感器的工作原理及装置的各类误差进行了探讨。     

舰船移动网络的服务实现方法研究

针对舰船航行过程中无法准确定位舰船移动终端,影响移动网络服务质量问题,提出舰船移动网络服务实现方法。选用网格伪距差分定位法,通过移动网络服务器与连续工作基准站间的连接确定网络中心点周边连续工作基准站,依照对应优化数内插模型采集网格优化数信息;舰船移动终端由移动网络服务器获取网格差分优化数据流,利用单点定位技术初步判断舰船移动终端所处网格,依照该网格优化数信息,完成舰船移动终端实时差分定位服务。在此基础上,从信令平面和传输平面两方面通过移动网络的服务质量管理确保移动网络服务业务接入点间为舰船移动终端提供可协商的服务。实验结果显示该方法可准确获取舰船移动终端位置,服务效果佳。     

舰船相控阵雷达的方位超分辨数学建模研究

为了解决舰船相控阵雷达目标定位模型输出值精度较低的问题,提出舰船相控阵雷达的方位超分辨数学建模研究。首先,对相控阵雷达电轴进行信号捕捉的动态校准;接着完成对校准目标基础图像的成像;然后对图像信号进行模型输出量的降噪处理;最后,对模型输出量的超分辨系数进行优化,完成对舰船相控阵雷达方位的超分辨精度优化。通过多组数据模拟测试,证明该方法定位误差低于0.7 m,可以提升定位精度,改善模型输出量适应性的作用。     

模糊信息融合方法在分布式基准系统中的应用

由于舰船导航和武器系统的精度和可靠性等要求的不断提高以及分布式指控系统的发展，建立全舰统一姿态基准系统已成为必然。提出了利用测量结果推算出的甲板挠曲姿态信息作为分布式捷联姿态基准系统（简称分布式捷联基准）的补偿信息，然后利用基于模糊理论的信息融合方法建立全舰统一姿态基准系统。最后通过对简易模型的仿真研究，证明了这种方法是可行的并具有较高的精度。     

准动态分析法在工程船舶锚泊定位系统设计中的应用研究

工程船舶在海上作业时都需配备定位系统,如何配置安全可靠、满足作业要求和具有市场竞争力的锚泊定位系统已成为探讨热点。通过对现行锚泊定位系统分析的几种基本方法的理论特点及应用特性比较,确定应用准动态方法对工程船进行锚泊定位分析的可行性,并阐述了准动态分析方法的基本理论及特点,与全动态分析方法进行了理论对比分析,从而进一步体现了准动态方法应用于工程船舶锚泊定位的合理性。以某工程船为例,分别应用准动态分析软件ARAINE及全动态分析软件DEEPC进行锚泊定位计算对比分析,论证了应用准动态方法分析工程作业船舶锚泊定位的优势及特点。从理论分析及实际应用角度充分证明了,应用准动态方法对工程船进行锚泊定位分析既保证工程精度要求,又可显著提高计算效率,具有明显优势。     

惯性导航设备动态标校方法

文章提出了一种数字化动态安装标校方法可满足舰船静、动态条件高精度的标校方法。解决了惯性导航设备在舰船动态条件下高精度的标校问题,为提高导航设备的精度提供了全新、有效的方法。结果表明：数字化安装标校技术稳定可靠,静态精度优于15″,动态精度优于20″。     

深水钻井船锚泊定位分析方法研究

采用准动态方法和动态耦合方法对作业于1 500 m水深的钻井船开展锚泊定位分析,比较两种方法的结果,并研究两种锚泊定位分析方法的特点。研究表明:不同设计阶段采用不同的锚泊定位分析方法能够提高设计的效率和精度。     

船载多传感器组合定位系统设计与实现

提高舰船的定位精度以及可靠性是导航领域的热点,论文通过对目前几种船舶定位技术进行分析,提出了一种基于电子海图的船载多传感器组合定位系统的设计方案,给出了该系统的结构组成、基本工作原理,并对该系统的关键技术进行了研究。系统以电子海图系统为平台,采用位置源传感器、DR相结合进行定位,实现了全天候不间断定位,电子海图实时显示船舶态势等功能。实验表明所设计的系统具有定位准确,可靠性高等特点。     

船舶动力定位系统总体设计研究

船舶动力定位系统,主要实现船舶在要求的作业活动中保持设定的经纬度或者相对于海床的固定位置,或者期望的运动方向,即在风、流、浪产生的力作用在船舶的情况下,动力定位系统能够通过各推进器控制船舶,并使船舶按照操作者的指令移动、保持位置或航向,同时,符合相应规范要求。本文主要介绍船舶动力定位系统的总体设计,包括硬件框架设计和软件框架设计。最后,给出了基于这种总体设计的动力定位系统实船试验结果。     

管道挖沟动力定位工程船结构设计

管道挖沟动力定位工程船是一艘集首部拖缆作业系统、尾部拖缆作业系统以及其他多项水下作业功能的海底施工作业船舶,为配合其作业功能,对诸多大型作业设备进行结构加强,并创新性地设计凹形首柱拖缆槽和导缆圆尾。通过计算分析,对横剖面进行优化,校核总纵强度以及校核主要设备加强结构的局部强度,对船体振动进行评估并采取一定的减振措施。     

隔振器对舰船基座振动特性的影响

为了研究隔振器类型及布置方式对舰船基座振动特性的影响,针对舰船设备普遍采用隔振器与基座相连的连接方式,首先分析了隔振器刚度、阻尼等参数对舰船基座激扰力特性的影响,并以某船舶发电机组为例,基于有限元方法讨论了隔振器类型及布置方式对舰船基座振动特性的影响。研究表明,一方面,设备向基座传递的激扰力与隔振器刚度、阻尼及设备—隔振器—基座系统固有频率等密切相关;另一方面,隔振器类型及布置方式对基座振动特性也有较大影响。当激励频率较低时,隔振器布置方式对基座振动特性的影响相对较小;而当激励频率较高时,隔振器布置方式对基座振动特性的影响则相对较大。     

自航模运行轨迹自动跟踪系统研究

通过对自航模运行特点的研究,研制出一套利用伺服系统驱动的单台摄像机自动跟踪系统,主要由水平旋转伺服系统、垂直旋转伺服系统和安装在伺服系统之上的工业相机组成。系统对图像进行采集和处理,并与伺服系统形成闭环。当船模成像到达图像正中心后,采集当前水平与垂直伺服系统的角度,计算当前船模坐标,并与上一坐标点进行关联,绘制运行路径。通过实际测试,该系统运行稳定,轨迹定位精度满足工程要求。     

基于LabVIEW的船舶舱室甲板虚拟振动测量系统设计

针对船舶舱室甲板的结构振动特点,结合有关船舶舱室的甲板结构振动标准文件,运用于虚拟仪器环境软件LabVIEW系统,开发针对船舶舱室的甲板结构振动虚拟测量分析及评价系统.通过对实船舱室甲板的振动测试.对比分析该系统结果与传统模拟振动测试分析仪VA-10的测试结果,认为该虚拟测试系统具有较好的可靠性和较高的精度,能较好满足工程测试的需要。在此系统基础上可以扩展进行船舶结构的运行模态分析功能的搭建,成为航行振动评价及有害振动诊断的工具。     

5000HP油田供应守护船振动问题分析和治理

介绍了5000HP油田供应守护船振动问题的分析和处理的实例。通过实船振动测试、结构固有频率计算,结合尾部螺旋桨脉动压力大小,逐步分析并查找出引起局部振动的主要原因,最后对船体结构上进行了有效的加强,在后续船的测试中获得了明显的减振效果。     

基于模糊积分预测控制的船舶动力定位系统设计

提出一种基于模糊积分预测控制器的船舶动力定位系统控制方法,通过引入积分控制器消除了稳态误差,采用模糊控制算法实现了对不确定系统的控制,利用预测控制解决了船舶动力定位中的约束问题,有效地减少了船舶动力定位系统能量的消耗。仿真结果证明,提出的模糊积分预测控制器在满足动力定位要求的同时,大大提高了推力系统的效率,减少了推力消耗。     

船舶齿轮箱用磁流变弹性体动力吸振器的仿真研究

船舶齿轮箱是船舶动力装置的重要传动装置,同时齿轮箱振动又是船舶振动的主要振源之一。因此,对其安装有效的吸振装置很有必要。本文设计了一款用于齿轮箱吸振的磁流变弹性体动力吸振器模型,通过ANSYS软件对其进行不同激励电流下的模态分析和热力学分析。结果表明,该吸振器拥有较宽的移频特性,能够有效控制齿轮箱的振动,同时该模型在强制对流工况下工作性能较好。     

船舶动力定位系统非线性观测器设计

针对动力定位水面船舶,基于Luenberger观测器构造原理及Lyapunov稳定性理论,构造一个船舶动力定位系统的非线性状态观测器。所设计观测器较卡尔曼滤波器的主要优越性在于不需要对船舶的运动方程进行线性化处理,且具有全局的指数稳定性。最后,用一艘供给船对所设计观测器进行数值仿真研究,仿真结果表明所设计非线性观测器具有良好的滤波及状态估计性能,船舶运动状态估计值指数收敛于其实际值,验证了所设计船舶动力定位系统非线性观测器的有效性。