基于双星敏感器的船体姿态确定 被引量：6

1

作者 刘冰 朱伟康 +2 位作者 张同双 杨磊 郭敬明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期569-575,共7页

由于单星敏感器横滚测量精度偏低会影响航向测量精度,本文针对测量船的实际使用环境,提出了基于视轴指向的双星敏感器船体姿态测量方法。介绍了单星敏感器船体姿态测量原理及其不足,分析了星敏感器滚动角测量误差对船体姿态测量精度的... 由于单星敏感器横滚测量精度偏低会影响航向测量精度,本文针对测量船的实际使用环境,提出了基于视轴指向的双星敏感器船体姿态测量方法。介绍了单星敏感器船体姿态测量原理及其不足,分析了星敏感器滚动角测量误差对船体姿态测量精度的影响。设计了双星敏感器船体姿态测量系统,建立了基于视轴指向测量的双星敏感器船体姿态测量模型。最后,对该算法模型进行了外场试验验证。试验结果表明,基于双星敏感器的船体姿态测量方法获得的航向、纵摇及横摇测量精度分别为6.9″、5.7″及4.5″,显著优于基于单星敏感器的船体姿态测量精度,避免了星敏感器横滚测量精度对航向测量结果的影响,为船用星敏感器的工程设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 航天测量船 星敏感器 船体姿态 姿态确定 组合定姿

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一种双星敏感器联合确定船体姿态方法 被引量：1

2

作者 潘良 周海渊 +1 位作者 张同双 赵李建 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期334-338,共5页

单星敏感器横滚测量精度偏低会影响航向测量精度,采用双星敏感器联合的方法可以有效提高船姿精度,其中关键是蒙气差修正和联合姿态确定方法。目前蒙气差修正一般采用基于恒星观测矢量的修正方法,联合姿态确定方式一般采用基于双视轴指... 单星敏感器横滚测量精度偏低会影响航向测量精度,采用双星敏感器联合的方法可以有效提高船姿精度,其中关键是蒙气差修正和联合姿态确定方法。目前蒙气差修正一般采用基于恒星观测矢量的修正方法,联合姿态确定方式一般采用基于双视轴指向联合的方法。以上在蒙气差中需要引入初始船体姿态,而且修正迭代解算过程复杂,再者单星敏感器需要识别4颗以上恒星才能获得视轴指向,如果其中一个无法获得视轴指向,双星敏感器无法解算船体姿态。针对上述情况,提出了一种新的双星敏感器联合确定船体姿态的方法,包括基于恒星参考矢量的蒙气差修正方法和基于恒星观测矢量的联合姿态确定方法。基于该方法蒙气差修正不再需要初始船姿,而且在理论上只需双星敏感器各自至少有1颗可识别恒星,即可完成船体姿态角的解算。试验结果表明该方法降低了双星敏感器获取船体姿态角所需的可识别恒星数量限制,提高了双星敏感器获取船体姿态的能力。 展开更多

关键词 双星敏感器 恒星观测矢量 船体姿态 视轴指向

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基于时间同步的船体姿态基准传递技术

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作者 杜红松 于东康 +2 位作者 尹洪亮 杨洺 郝强 《舰船科学技术》 北大核心 2019年第21期165-169,共5页

在基于惯性量匹配算法的船体姿态基准传递技术中,保证2套惯导系统的数据同步是实现高精度的必要条件。本文对基于角速度匹配的姿态基准传递进行研究,并重点针对该过程的时间同步问题提出解决方案。一方面利用GPS的1PPS信号作为基准时钟... 在基于惯性量匹配算法的船体姿态基准传递技术中,保证2套惯导系统的数据同步是实现高精度的必要条件。本文对基于角速度匹配的姿态基准传递进行研究,并重点针对该过程的时间同步问题提出解决方案。一方面利用GPS的1PPS信号作为基准时钟源,完成2套系统的晶振校正,建立数据同步采集机制。另外,设计引入时延的扩维Kalman滤波器,对残余时延误差进行在线补偿。依靠同步采集与算法补偿相结合,实现船体变形角的高精度解算。仿真试验得到时延干扰下的测量误差在10角秒左右,证实所提方案具有较高的应用价值。 展开更多

关键词 船体姿态基准传递 角速度匹配 船体变形 时间延迟 同步采集

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船用星敏感器姿态测量误差建模与仿真分析 被引量：4

4

作者 张同双 钟德安 +2 位作者 潘良 王二建 郭敬明 《电讯技术》 北大核心 2014年第2期218-223,共6页

为提高船用星敏感器姿态测量精度,对星敏感器船体姿态测量误差模型进行了理论分析。首先针对船用星敏感器的使用环境构建了船用星敏感器观测模型,然后推导了基于角度测量的船用星敏感器误差模型,最后仿真分析了星敏感器地平滚动角测量... 为提高船用星敏感器姿态测量精度,对星敏感器船体姿态测量误差模型进行了理论分析。首先针对船用星敏感器的使用环境构建了船用星敏感器观测模型,然后推导了基于角度测量的船用星敏感器误差模型,最后仿真分析了星敏感器地平滚动角测量误差、安装角度对船体姿态测量精度的影响。误差模型与仿真结果表明,星敏感器地平姿态测量误差、安装角度标定误差以及安装布局等是影响船体姿态测量精度的主要因素,其中当星敏感器地平滚动角测量误差为100″时,船体姿态测量误差最大可达112″;安装布局对船体姿态测量精度有一定的影响,其中船体姿态测量误差随安装方位角的变化而呈周期性振荡趋势,纵摇测量误差随安装仰角的增加而增大;当星敏感器沿艏艉线方向安装时,航向测量误差随安装仰角的增加而增大,当沿垂直于艏艉线方向布局时,横摇测量误差随安装仰角的增加而增大。 展开更多

关键词 船体姿态 星敏感器 观测模型 误差模型

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随机波浪中船体变形转角的估算方法及应用 被引量：6

5

作者 陈敏康 邱强 《船舶力学》 EI 北大核心 2006年第2期87-95,共9页

某些船舶,因作业需要,对其船体的姿态角(刚体的纵摇角+弹性体变形的转角)提出了预报的要求,本文以船体纵向角位移为例,采用二维船体梁模态叠加方法和最大熵原理估算船体在随机波激励下纵向变形转角的响应特征值,并以某快速船为例,估算... 某些船舶,因作业需要,对其船体的姿态角(刚体的纵摇角+弹性体变形的转角)提出了预报的要求,本文以船体纵向角位移为例,采用二维船体梁模态叠加方法和最大熵原理估算船体在随机波激励下纵向变形转角的响应特征值,并以某快速船为例,估算该船的纵向变形转角,供设计使用者参考,其计算的思路也可应用于其它方向的变形转角估算。 展开更多

关键词 船体姿态角 变形转角 随机波浪 响应特征值

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液舱导移自动控制系统调节船体平衡方法研究(英文)

6

作者 许明春 唐猛 《舰船科学技术》 2009年第6期47-50,共4页

本文目的是通过液舱导移的方式实现船体平衡被破坏后的再平衡。本文利用船体结构有限元分析中的自动调整方法建立船体平衡模型。在选定液舱导移方案后,根据舰船静力学相关知识进行船体平衡的理论分析和计算,推导出液舱导移过程中参数之... 本文目的是通过液舱导移的方式实现船体平衡被破坏后的再平衡。本文利用船体结构有限元分析中的自动调整方法建立船体平衡模型。在选定液舱导移方案后,根据舰船静力学相关知识进行船体平衡的理论分析和计算,推导出液舱导移过程中参数之间的关系,并根据这些参数关系以及单容水箱液位控制模型,以LabVIEW为平台进行液舱导移和整个船体平衡调节过程的仿真。通过计算机仿真和物理实验说明,在一定条件下,通过液舱导移的方式可实现船体平衡被破坏后的再平衡。 展开更多

关键词 船体平衡模型 液位 导移 船体姿态平衡 LABVIEW 仿真

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船载高精度星敏感器安装角的标定 被引量：8

7

作者 郭敬明 赵金宇 +3 位作者 何昕 刘冰 张同双 潘良 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期609-615,共7页

星敏感器测量船体姿态精度与星敏感器与甲板之间的安装角标定精度密切相关。本文介绍了船载星敏感器的相关坐标系及安装角的定义,建立了船载星敏感器蒙气差修正模型,提出了一种船载高精度星敏感器安装角标定方法。船进坞坐墩时,船载经... 星敏感器测量船体姿态精度与星敏感器与甲板之间的安装角标定精度密切相关。本文介绍了船载星敏感器的相关坐标系及安装角的定义,建立了船载星敏感器蒙气差修正模型,提出了一种船载高精度星敏感器安装角标定方法。船进坞坐墩时,船载经纬仪通过拍摄方位标确定航向,星敏感器通过星图识别获得视场内星点的赤经、赤纬,构成地心惯性系参考矢量,经岁差、章动、极移、船位等修正,得到各恒星在惯导地平系下的参考矢量。然后,根据蒙气差模型对星点逐个修正俯仰角,重构惯导地平系下的参考矢量。最后,依据姿态确定算法原理,解算星敏感器安装矩阵,求解安装角。实验表明,使用该方法可使方位角、俯仰角的标定精度达10"以内。该方法有效发挥了星敏感器指向精度高的优点,改善了程序自动化程度,提高了船体姿态测量精度。 展开更多

关键词 星敏感器 船体姿态 安装角 标定

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船载涡动相关观测系统及其有效性研究 被引量：4

8

作者 薛宇欢 高会旺 高增祥 《中国海洋大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第S1期177-183,共7页

涡动相关法是海-气间热量、物质与能量交换通量观测的标准方法,但其在船基平台上的应用非常困难。通过由光纤罗经和高精度差分GPS组成的船体运动姿态监测系统与涡动相关系统相结合,本文建立了新型的船载涡动相关观测系统。利用船体运动... 涡动相关法是海-气间热量、物质与能量交换通量观测的标准方法,但其在船基平台上的应用非常困难。通过由光纤罗经和高精度差分GPS组成的船体运动姿态监测系统与涡动相关系统相结合,本文建立了新型的船载涡动相关观测系统。利用船体运动姿态监测系统的观测数据,可由Edson提出的船体运动校正公式计算出真实的三维风速,因此可以准确获得三维风速脉动的观测。采用这种新型的观测系统,我们在渤海进行了试验观测,对实测湍流能谱与其它湍流特征参数的分析结果显示,该系统可以有效去除船体运动对海-气间交换通量观测的影响。不同海况下校正前后湍流强度和动量通量的比较结果显示,在4~5级海况下,校正前的湍流强度的平均值比校正后的大20%,而校正前的动量通量的平均值约为校正后的2倍。这表明,在较高的海况下,使用船体运动姿态监测系统对实测的三维风速进行校正非常必要。这种新型的观测系统使得海-气间交换通量的精确观测成为可能。 展开更多

关键词 船载涡动相关观测系统 船体姿态校正 海-气通量

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全水深多波束测深系统Seabeam3012在西太平洋马里亚纳海山区地形测量中的应用 被引量：4

9

作者 龚旭东 刁新源 +3 位作者 吕亚军 卢志君 陶泽丹 张洪运 《海洋科学》 CAS 北大核心 2020年第8期223-230,共8页

中国科学院海洋研究所在开展西太平洋马里亚纳海山区多学科综合科学考察的过程中,利用“科学”轮船载的全水深多波束测深系统Seabeam3012对多个海山进行了地形测量工作。针对作业过程中遇到的恶劣海况导致采集数据质量差、多波束系统易... 中国科学院海洋研究所在开展西太平洋马里亚纳海山区多学科综合科学考察的过程中,利用“科学”轮船载的全水深多波束测深系统Seabeam3012对多个海山进行了地形测量工作。针对作业过程中遇到的恶劣海况导致采集数据质量差、多波束系统易检测错误海底信息、测线布设难度大等问题,提出了基于船体姿态对数据质量影响分析的多波束测线方向优化、基于地形变化并参考浅地层剖面资料的作业参数优化和基于实时采集情况的多波束采集测线布设优化等一系列措施,有效地提高了海山区多波束数据采集质量,并提高了作业效率。获得的高品质地形数据,为多学科协同研究奠定了基础,为ROV等设备的现场作业提供了安全保障。 展开更多

关键词 全水深多波束测深系统 马里亚纳海山区 船体姿态

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利用GPS在无验潮模式下进行江河水下地形测量 被引量：37

10

作者 周丰年 田淳 《测绘通报》 CSCD 北大核心 2001年第5期28-30,共3页

提出了一种无验潮模式下的水下地形测量方法 ,该方法不用专门测定潮位 ,而直接利用 GPS的 RTK测量技术 ,辅之以姿态测量和补偿 。

关键词 无验潮模式 船体姿态 PTI GPS 全球定位系统 水下地形测量

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舰载风速仪测量误差与安装位置的关系研究 被引量：5

11

作者 郜冶 谭大力 +2 位作者 李海旭 王金玲 刘长猛 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1195-1200,共6页

船体的运动姿态以及观测点位置的差别等均会对舰载风速仪的测量精度产生一定程度的影响,因此研究舰载风速仪测量误差与其安装位置之间的关系具有重要意义。以大型CFD计算软件FLUENT13.0为平台,合理简化物理模型,建立恰当的数学模型,划... 船体的运动姿态以及观测点位置的差别等均会对舰载风速仪的测量精度产生一定程度的影响,因此研究舰载风速仪测量误差与其安装位置之间的关系具有重要意义。以大型CFD计算软件FLUENT13.0为平台,合理简化物理模型,建立恰当的数学模型,划分高质量网格,赋予模型合适的边界条件对不同工况下风速仪周围的气流场进行了计算分析。研究表明风速仪在现有安装位置测量误差较大,低风速高船速时风速仪的测量误差明显较高。还给出了风向角及风速值测量误差随安装位置的变化规律,以及船体本身对风速仪测量精度的影响程度,为更加合理地确定风速仪安装位置提高风速仪测量精度提供了重要依据。 展开更多

关键词 舰载风速仪 CFD 气流场 测量误差 船体的运动姿态

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无验潮模式水下地形测量技术应用研究 被引量：6

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作者 魏凌飞 魏为 《人民长江》 北大核心 2016年第S1期56-58 62,共4页

2013年,长江委水文局长江中游水文水资源勘测局批准了《无验潮模式水下地形测量应用研究》的课题。针对长江中游、汉江中下游辖区的特点,结合试验数据,阐述了无验潮水下地形测量技术的应用情况,包括工作原理、精度控制及改正。介绍了测... 2013年,长江委水文局长江中游水文水资源勘测局批准了《无验潮模式水下地形测量应用研究》的课题。针对长江中游、汉江中下游辖区的特点,结合试验数据,阐述了无验潮水下地形测量技术的应用情况,包括工作原理、精度控制及改正。介绍了测量前的准备工作和数据后处理分析,最后提出了使用RTK进行简易无验数潮水下地形测量时的注意事项。可为以后无验潮水下地形测量的可行性借鉴。 展开更多

关键词 水下测量 无验潮 船体姿态 RTK

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