水下滑翔機質心測量系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國對海洋領域探索的不斷深入，水下滑翔機這類自主式水下航行器也得到了廣泛的應用。水下滑翔機是通過調節(jié)自身浮力大小和質心位置來實現無動力水下航行的，質心位置（軸向位置和徑向質偏）的高精度測量，對于提高水下滑翔機航行的穩(wěn)定性和可控性等方面具有重要作用。由于水下滑翔機的內部結構非常復雜，其質心位置的理論值與真實值相差較大。因此需要為水下滑翔機研制專門的質心測量系統(tǒng)，并對其進行相關的研究
　　首先根據水下滑翔機質心測量要求及其技術指標

2、，分析了現有的質心測量技術，并結合水下滑翔機自身的外形特點，采用了一種有效且精度較高的測量方法，設計了方便可行的測量方案，根據所確立的測量方法，應用模塊化思想設計了水下滑翔機質心測量裝置，并且基于LabVIEW環(huán)境編寫質心測量系統(tǒng)軟件.
　　其次分析水下滑翔機質心測量不確定度的來源，并以此為依據建立不確定度數學模型，通過對其不確定度的分析可知：稱重傳感器分布距離（軸向分布距離與徑向分布距離）越大，測量結果的誤差也越大；測量過程中的

3、旋轉角度在某一特定值時測量誤差最小，當小于該特定值時測量誤差急劇增大，當大于該特定值時測量誤差會小幅增加。
　　再次從實際測量出發(fā)，通過研究質心測量系統(tǒng)中各坐標系的旋轉變換過程得到了非水平狀態(tài)下質心坐標在各個坐標系中的換算關系，再對非水平狀態(tài)下的測量裝置進行受力分析，得到稱重傳感器的測量值與不同坐標系下質心坐標的換算關系。通過聯立求解矩陣方程，得到了非水平狀態(tài)下基于三點質心測量法的質心測量算法。
　　最后搭建了試驗平臺通過標