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基于FGU的船体变形测量技术中时间延迟补偿方法研究
被引量:
7
1
作者
徐博
陈春
+1 位作者
史宏洋
郭宇
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2015年第10期1235-1244,共10页
基于光纤惯性测量单元(Fiber Gyro Unit,简称FGU)的角速率匹配法是船体变形测量技术的发展方向,但是在实际应用中两套测量单元之间存在时间延迟,会影响船体变形测量精度。该文分析了时间延迟的产生机理以及时间延迟对变形估计的影响。...
基于光纤惯性测量单元(Fiber Gyro Unit,简称FGU)的角速率匹配法是船体变形测量技术的发展方向,但是在实际应用中两套测量单元之间存在时间延迟,会影响船体变形测量精度。该文分析了时间延迟的产生机理以及时间延迟对变形估计的影响。并基于二阶马尔科夫模型对船体变形建模,建立卡尔曼滤波状态方程和量测方程,提出了一种时间延迟补偿方法,将时间延迟扩充为状态量,对其进行实时的估计和补偿。最后通过仿真并结合实船试验数据,对比分析了时间延迟补偿前后的变形估计效果,验证了此方法的有效性。
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关键词
船体变形
角速率匹配法
时间延迟
实船测量
补偿方
法
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职称材料
基于CKF的非线性船体变形惯性测量方法
被引量:
3
2
作者
徐博
王艺菲
单为
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期247-252,共6页
船体变形的精确测量对于优化大型船体结构设计、不同部位的刚度设计以及提高舰船传递对准精度都有很现实的意义,而基于惯性传感器的角速率匹配法是测量船体变形的研究热点。针对大型船体中惯性测量单元存在大安装误差角的情况,建立非线...
船体变形的精确测量对于优化大型船体结构设计、不同部位的刚度设计以及提高舰船传递对准精度都有很现实的意义,而基于惯性传感器的角速率匹配法是测量船体变形的研究热点。针对大型船体中惯性测量单元存在大安装误差角的情况,建立非线性的船体变形模型以及光纤陀螺的漂移模型,采用CKF滤波方法进行估计;理论推导了UKF与CKF两种非线性滤波的估计精度,并进行了理论比较分析与仿真验证。结果表明随着航向安装误差角从30°增加到50°,静态误差角和动态误差角的估计精度始终保持在20″以内。与UKF相比,随着系统非线性程度的增强,CKF的性能优势更加明显。
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关键词
船体变形
光纤陀螺
角速率匹配法
非线性模型
容积卡尔曼滤波
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职称材料
题名
基于FGU的船体变形测量技术中时间延迟补偿方法研究
被引量:
7
1
作者
徐博
陈春
史宏洋
郭宇
机构
哈尔滨工程大学自动化学院
出处
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2015年第10期1235-1244,共10页
基金
中央高校基本经费项目(HEUCFQ20150408)
国家博士后基金(2012M510083)
+1 种基金
国家自然科学基金课题(61203225)
黑龙江省自然科学基金(QC2014C069)
文摘
基于光纤惯性测量单元(Fiber Gyro Unit,简称FGU)的角速率匹配法是船体变形测量技术的发展方向,但是在实际应用中两套测量单元之间存在时间延迟,会影响船体变形测量精度。该文分析了时间延迟的产生机理以及时间延迟对变形估计的影响。并基于二阶马尔科夫模型对船体变形建模,建立卡尔曼滤波状态方程和量测方程,提出了一种时间延迟补偿方法,将时间延迟扩充为状态量,对其进行实时的估计和补偿。最后通过仿真并结合实船试验数据,对比分析了时间延迟补偿前后的变形估计效果,验证了此方法的有效性。
关键词
船体变形
角速率匹配法
时间延迟
实船测量
补偿方
法
Keywords
deformation of the hull
angular rate matching method
time delay
measurement of the real ship
compensation method
Fiber Gyro Unit
分类号
TN967.2 [电子电信—信号与信息处理]
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职称材料
题名
基于CKF的非线性船体变形惯性测量方法
被引量:
3
2
作者
徐博
王艺菲
单为
机构
哈尔滨工程大学自动化学院
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第2期247-252,共6页
基金
国家自然科学基金项目(61203225)
黑龙江省自然科学基金项目(QC2014C069)
+1 种基金
黑龙江省博士后科研启动资金(LBH-Q15032)
海洋工程国家重点实验室开放课题(1616)
文摘
船体变形的精确测量对于优化大型船体结构设计、不同部位的刚度设计以及提高舰船传递对准精度都有很现实的意义,而基于惯性传感器的角速率匹配法是测量船体变形的研究热点。针对大型船体中惯性测量单元存在大安装误差角的情况,建立非线性的船体变形模型以及光纤陀螺的漂移模型,采用CKF滤波方法进行估计;理论推导了UKF与CKF两种非线性滤波的估计精度,并进行了理论比较分析与仿真验证。结果表明随着航向安装误差角从30°增加到50°,静态误差角和动态误差角的估计精度始终保持在20″以内。与UKF相比,随着系统非线性程度的增强,CKF的性能优势更加明显。
关键词
船体变形
光纤陀螺
角速率匹配法
非线性模型
容积卡尔曼滤波
Keywords
hull deformation
fiber optic gyroscope
angular rate matching method
nonlinear model
cubature Kal-man filter( CKF )
分类号
V241.558 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于FGU的船体变形测量技术中时间延迟补偿方法研究
徐博
陈春
史宏洋
郭宇
《船舶力学》
EI
CSCD
北大核心
2015
7
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职称材料
2
基于CKF的非线性船体变形惯性测量方法
徐博
王艺菲
单为
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
3
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职称材料
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