通航船模试验方法及其在工程中的应用

通航船模航行试验的优点是实际航道实船航行试验无法比拟的,但要使模有较精确地表征实际航道实船航行试验的特性,就必须对模型试验中可能产生的误差进行分析并找出修正误差的方法。本文首先推导出船舶运动的方程和操纵性指数Ｋ′,Ｔ′,然后引入船模与实船之间的相似理论,分析指出船模与实船的操纵性由于尺度影响而不相似,即存在尺度效应,接着介绍几种尺度效应的修正方法,最后以配合水工模型的通航船模航行试验的几个实例验证     

京杭运河山东段全线通航可行性分析

京杭运河作为南北交通大动脉,对沿岸地区的经济文化发展起到了巨大作用。主要研究了京杭运河山东段的建设方案,总结了山东段的航道现状,并依据通航规划指出京杭运河山东段全线通航是必要的。重点阐述了北延段航道的关键技术方案,如线路选择、穿黄工程等,并分析了全线通航的社会与经济效益。     

MIMU/GPS/磁罗盘组合导航系统算法研究

在自行研制的微小型MIMU/GPS/磁罗盘组合导航系统上,深入研究了组合导航算法。该组合导航系统用FPGA芯片为主控制器,以TI公司高性能DSP芯片TMS320C6713作为导航解算协处理器。它采用了圆锥误差补偿和划船误差补偿的现代捷联导航算法和18阶状态变量的扩展Kalman滤波算法进行了组合导航参数计算。经室外车载试验表明,该组合导航系统的水平姿态误差小于0.2°,航向角误差小于0.3°,定位精度小于5m。     

高精度系统时钟下的相对定位算法研究

在TDMA消息分发机制的网络中,获取成员之间准确地相对位置关系十分重要。由于一般导航系统提供的经纬度误差较大,本文提出一种在高精度系统时钟下,通过伪距测量实现网内节点相对定位的算法。在此基础上,详细介绍了针对高动态用户的TOA测量与惯性导航系统（INS）相结合的组合导航算法,建立以导航控制器为坐标原点的相对导航坐标系,根据惯导误差理论设计卡尔曼滤波器,并进行仿真分析。结果显示,该算法对于网内节点的定位精度有明显提高。     

基于快速卡尔曼滤波的SAS水下组合导航方法

合成孔径声呐(SAS)成像是基于匀速直线运动这一理想模型的,因此需要对其进行水下导航运动参数估计并确定出1条用于运动补偿的理想航迹。一般可以利用高精度的组合导航方法测量获得。文中研究了基于光纤陀螺惯导(Octans)和多普勒声速剖面仪(ADCP)等设备的SAS水下导航方法,建立组合导航系统的误差方程,并利用快速跟踪卡尔曼滤波技术进行了SAS的运动参数估计仿真。仿真结果表明,位置误差精度达到航程的0.24%,可作为SAS的水下导航方法。     

区间平滑在船用INS/GPS姿态组合导航系统事后评估中的应用

组合导航系统事后区间平滑算法处理数据精度较在线滤波算法高,通常以经过事后处理的惯导状态信息作参考,对中低精度的舰船导航设备工作性能进行评估。在以速度、位置作为观测量的INS/GPS量测方程的基础上,增加姿态外部修正信息,采用固定区间平滑算法进行处理得出高精度的评估数据,进而分析舰船导航设备的数据输出精度。仿真分析结果表明,增加姿态信息并结合固定区间最优平滑算法的处理方法,可以使系统的姿态测量精度获得大幅度提高,并能克服最优滤波对平台误差角初期估计精度低的缺点,可以作为一种评估舰船导航设备工作性能的事后分析方法。     

基于模糊综合评价法的连云港港主航道通航环境风险评价

根据影响连云港港主航道通航安全诸因素的特征,应用模糊综合评价方法,对连云港港主航道的通航环境进行风险评价。评价目的在于通过分析影响连云港港主航道安全的因素,综合评价连云港港主航道的安全状态,并找出目前影响通航安全的主要因素,可供安全管理决策参考。     

松花江佳木斯悦来航电枢纽坝址选择

采用正态物理模型水流试验研究方法,对两坝址枢纽总体布置4个设计方案的泄流能力、通航水流条件等控制要素进行分析。根据试验研究成果,对两坝址设计方案进行优化试验研究,分别提出两坝址枢纽总体布置推荐方案。文章从枢纽泄流能力、通航建筑物水流条件、主要水工建筑物相对位置、船闸引航道口门区及连接段航道线型对通航水流条件的影响、电站出力等因素进行比较分析,提出了合理可行的推荐坝址方案。     

乌江银盘船闸枯水期实船试航研究*

为检验新建银盘船闸枯水期通航条件,对船闸的通航设施、下游引航道以及实船试航进行了同步观测。结果表明,引航道口门区水流条件基本满足船闸规范要求,但通航设施设计存在缺陷,导致过闸时间偏长。试验还发现,由于电站尾水直冲下引航道口门区域,汛期水流条件不容乐观。在提出复核阀门开启方式等措施的同时,建议选择适当的乌江洪水流量进行观测试验。     

基于交通波理论的混合水域通航效率研究*

为研究船舶在混合水域内船舶靠离泊作业对其航道通航效率的影响,以交通波理论为基础,结合船舶交通流特 性,建立了混合水域船舶交通流波动模型,进而解释船舶靠离泊作业时船舶交通流的集聚和消散过程,根据船舶交通量、 航速、船舶流密度和靠离泊作业时间,建立混合水域干扰影响范围与时间计算模型。以福姜沙南水道为例进行模型验证, 进行安全条件下的混合水域船舶通航效率量化研究。