MEMS惯性导航传感器

对大多数导航应用而言,精度并不是最重要的因素,在满足精度的前提下,尽可能降低成本、缩小体积才最重要。MEMS(Micro Electro Mechanical System)惯性传感器在民用市场已得到广泛应用,在战术级的导航中也开始逐渐应用,这主要受益于利用科里奥利效应制造的各种类型的MEMS陀螺。目前还没有达到战术级应用的环形激光陀螺和光纤陀螺的精度水平,但MEMS惯性传感器深具潜力。本文介绍当前MEMS陀螺和加速度计制造技术的发展,重点讨论MEMS传感器的设计及性能,并展望MEMS惯性传感器的发展前景。     

HMR3000数字罗经在矢量传感器被动测向浮标中的应用

在矢量传感器被动测向浮标设计中,将HMR3000数字罗经与矢量水听器同轴封装,采用MSP430F149单片机作为下位机实现与数字罗经的串口通信,将数字罗经航向数据和矢量传感器方位估计数据交联处理,成功地解决了系统测向误差修正问题。矢量传感器测得的目标方位经过误差修正后,系统测向精度得到提高。     

船载数字磁罗盘系统设计与校正

介绍所设计的基于磁阻罗盘HMR3000和微处理器MSP430的新型数字磁罗经系统,该系统应用一种新颖的椭圆拟和自差校正方法,实现自动消除自差,避免船舶导航中繁琐的自差修正,实船验证,在航行途中最大误差角小于1.9°,均方差误差角小于1.0°.     

力平衡半球谐振陀螺的信号检测

根据半球谐振陀螺的动力学方程和闭环反馈理论,推导出离散激励器和信号检测器在壳体环向的角度配置;研究了在力平衡模式下半球谐振陀螺的信号闭环检测方法.当陀螺壳体绕中心轴旋转时,由于哥氏效应,谐振子振型相对壳体产生进动,通过控制双点激励力的幅值比,实现振型对壳体转动角度的跟踪,从而完成半球谐振陀螺在力平衡模式下的信号检测.     

船舶消除磁罗经自差的“人为航向法”

船舶磁罗经是重要的助航仪器,其剩余自差过大时（一般指50以上时）对船舶安全航行的影响应该引起高度重视。船舶磁罗经自差的主要来源是B／λ和C／λH等两个半圆白差力对罗盘磁针的作用,采用“人为航向法”消除磁罗经自差,对于中小型船舶来说是一种既简捷又实用的有效方法。     

船用光学陀螺动态随机误差特性分析方法

惯性技术是舰船自主获取运动方位、姿态信息的重要方法之一,而激光和光纤陀螺已成为惯性导航、制导和动态精确测量的核心元器件,研究其随机误差特性对于提高舰船作战和测量具有非常重要的意义。介绍了光学陀螺随机误差特性和基于统计特性的随机误差分析方法,为更有效地测试和分析时变噪声环境下的陀螺特性,采用Allan方差(Avar)和动态Allan方差(DAVAR)来识别和分析陀螺输出数据。对比分析了纯白噪声特性和光纤陀螺实验数据中随机噪声类型和水平的辨识结果。结果表明,DAVAR能对光学陀螺长时间运行下的时变噪声特性进行有效识别和分析,准确地反映陀螺的动态特性。     

基于自适应四参数估计的电罗经航向运动建模

为减小舰船直航时风、流、摇摆等干扰对电罗经航向的影响,提高电罗经指向精度,采用小波变换对电罗经直航向数据进行消噪处理,获得较为平稳的信号;对消噪后的信号经能量频点分析并傅里叶展开;基于改进的四参数估计法,对直航向信号建立自适应迭代预测模型,并与实测数据进行验证对比。结果表明,采用小波分析、傅里叶级数同四参数估计相结合的自适应建模方法适用于电罗经直航向建模,航向预测效果优于传统四参数估计法。     

大型船舶推进轴系回旋振动特性分析研究

在分析大型船舶推进轴系结构特点的基础上,考虑船体与推进轴系的相容性,建立了大型船舶推进轴系回旋振动的有限元模型,研究了低速转子的动力学特性及陀螺效应理论,利用有限元分析软件,分析了螺旋桨惯性力矩,即陀螺力矩(包括哥氏惯性力矩和牵连惯性力矩)、应力刚化效应及旋转软化效应等对轴系回旋振动的影响,得到一系列有价值的结论,从而验证了理论分析的正确性,能为大型船舶推进轴系设计计算提供理论指导。     

旋转式捷联惯导系统的误差分析与仿真

给出旋转式捷联惯导系统的误差方程。分析得到在旋转的条件下,系统主要误差源（即陀螺常值漂移,加速度计零位偏差）对导航参数输出的影响。通过数字仿真验证了理论分析的正确性,为旋转式捷联惯导系统的工程应用提供了理论基础。     

AIS与罗经的相互关系和技术要求

此文探讨AIS与罗经的相互关系和技术要求,以及如何在船舶检验工作中加以应用,使船舶更好满足SOLAS公约及船检法规、规范的要求,供验船师、PSCO和相关技术人员参考。