艦船瞬時(shí)線運(yùn)動(dòng)測(cè)量技術(shù)研究.pdf

1、艦船的瞬時(shí)線運(yùn)動(dòng)測(cè)量信息，包括艦船的升沉、縱蕩和橫蕩信息。本文的研究課題即艦船瞬時(shí)線運(yùn)動(dòng)測(cè)量技術(shù)，旨在提出一種切實(shí)可行的測(cè)量方案。本文的測(cè)量方案依托于慣性導(dǎo)航設(shè)備輸出的信息，對(duì)輸出的角速率和加速度等測(cè)量信息進(jìn)行實(shí)時(shí)的解算、濾波，從而實(shí)時(shí)的輸出艦船的瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)信息。
　　由于需要利用慣性導(dǎo)航設(shè)備的輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行解算，故先要對(duì)導(dǎo)航設(shè)備進(jìn)行初始對(duì)準(zhǔn)，常用的一種對(duì)準(zhǔn)方法是羅經(jīng)對(duì)準(zhǔn)法，在艦船對(duì)準(zhǔn)過(guò)程中，由于慣性導(dǎo)航設(shè)備和電磁計(jì)程儀測(cè)速點(diǎn)的差異會(huì)

2、給初始對(duì)準(zhǔn)引入外桿臂誤差，為消除外桿臂效應(yīng)的影響，論文進(jìn)行了細(xì)致研究，給出了具體圖示的演示，推導(dǎo)出外桿臂效應(yīng)影響下的計(jì)程儀的速度誤差具體公式，并提出了誤差補(bǔ)償方案。
　　測(cè)量艦船的瞬時(shí)線運(yùn)動(dòng)的一項(xiàng)重要工具是數(shù)字濾波器，本文針對(duì)艦船運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的濾波方案進(jìn)行了詳細(xì)的分析，給出了常用有限沖擊響應(yīng)濾波器和無(wú)限沖擊響應(yīng)濾波器的數(shù)學(xué)原理和具體的設(shè)計(jì)步驟，通過(guò)分析艦船干擾信息和綜合比較，最終選定高通數(shù)字濾波器對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波處理。解算的數(shù)據(jù)經(jīng)

3、過(guò)濾波器后，輸出數(shù)據(jù)會(huì)產(chǎn)生延遲現(xiàn)象，本文利用自適應(yīng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模糊控制系統(tǒng)對(duì)于非線性問(wèn)題的處理能力，對(duì)濾波后的數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合估計(jì)，預(yù)測(cè)出后短時(shí)間內(nèi)的數(shù)據(jù)走勢(shì)，將數(shù)據(jù)提前一段給定的時(shí)間，從而達(dá)到消除濾波延遲的效果。
　　本文利用艦船的運(yùn)動(dòng)模型輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行仿真分析，對(duì)模擬數(shù)據(jù)進(jìn)行解算、濾波，得到瞬時(shí)運(yùn)動(dòng)測(cè)量信息；利用江試的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行離線解算分析，得到了船舶在水面上的升沉位移，并針對(duì)在濾波過(guò)程中出現(xiàn)的延遲現(xiàn)象，利用ANFSI對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)償