姿态传感器在水深测量中的应用

姿态传感器作为高精度动态海洋测量仪器,已被广泛地与船载海洋测量设备配套使用。姿态传感器能够改正或消除船载仪器由于船体的垂荡、横摇和纵摇引起的测量误差,大大提高测量精度。举例介绍了姿态传感器在单波束和多波束水深测量中的应用,并对姿态传感器的动态补偿特性进行了探讨和分析。     

航行体近水面航行附加质量与阻尼的数值研究

航行体近水面航行时会引起周围流场中流体的惯性运动,动能会随波浪扩散而耗散,航行体近水面运动时固有周期和幅值衰减率受水的影响可以用附加质量和阻尼系数描述。运用计算流体力学软件 STAR-CCM+开展航行体近水面自由横摇与纵摇衰减运动的数值仿真,根据不同初始角度条件下仿真得到的自由衰减时历曲线,分别计算横摇与纵摇的附加质量与阻尼系数,并结合实际运动情况,对不同初始角度条件下附加质量与阻尼系数的变化成因分别进行分析。     

船舶减纵摇方法研究

针对现有减小船舶纵摇的方法和装置进行总结和分析,并在此基础之上详细介绍一种新型十字型的被动式抗纵摇舵.通过对比分析,抗纵摇舵对于船舶具有明显地减小纵摇的减摇效果.     

利用涌浪滤波器提高水深测量精度的实践

采用涌浪滤波器技术可以降低波浪引起的误差,通过对涌浪滤波数据的有效性分析和数据处理,对比分析了涌浪滤波器应用前后水深测量精度的变化。实际应用效果表明,水深地形测量精度可提高1倍以上;提出了使用涌浪滤波器的注意事项。     

利用双水舱减摇系统预防船舶参数横摇研究

在研究船舶参数横摇的产生原因和发生条件的基础上,结合减摇水舱对于船舶的作用效果研究,根据参数横摇的特点,提出利用由两个不同结构的被动式U型减摇水舱组成的双水舱系统来避免船舶参数横摇的发生。在所建立的船舶—双水舱系统模型的基础上,介绍双水舱系统的设计方法,并以一艘集装箱船为例,仿真研究在参数横摇发生条件下双水舱系统对参数横摇的影响。同时还对双水舱系统在船舶正常航行时的减摇效果进行仿真研究。     

超细长三体船耐波性试验研究

通过三体船模型耐波性试验,包括横摇试验,规则波中的迎浪试验,研究了侧体布置位置和舭龙骨对三体船横摇运动的影响以及在波浪中的纵摇和垂荡运动特点。     

测船非匀速直线测量引起的多波束测深误差分析

多波束测深系统作业的基本前提是测船保持匀速直线运动状态,而实际作业中非匀速运动状态下的多波束测量普遍存在,此时常用的基于加速度测量原理的测姿设备会受到影响。为此,在多波束测姿误差分析的基础上,针对直线加速、U型转弯两种情况下的测姿误差进行研究,通过INS测姿与GNSS三天线测姿的数据比较,对非匀速直线运动状态下姿态误差的影响特点及程度进行了分析。实验证明当测船做直线加速运动时,会使纵摇角产生较大误差;当测船转弯时,会使横摇角产生较大误差,这对指导多波束实际测量具有一定的参考价值。     

基于谱分析原理和频率响应法的舰船纵摇运动分析

为了掌握高海况下舰船的纵摇运动规律并对其进行准确预报，分析了舰船的纵摇运动规律。运用谱分析原理和频率响应法，分别在 4 级、5 级和 6 级海况下，根据海浪谱密度函数和舰船的纵摇频率响应函数，求得其纵摇运动谱密度函数；再运用公式推导，得到其纵摇运动的时域函数；使用 MATLAB 仿真软件对舰船进行纵摇运动仿真，得到 3 种高海况条件下的舰船纵摇运动时域函数图像，并验证仿真结果的准确性。 仿真结论：在高海况下，海况等级对舰船纵摇影响显著，海况等级越高，舰船纵摇的角度值范围就越大。以某型舰船为例的预报结果：在 4 级海况下，舰船纵摇的幅度在±6°之间；在 5 级海况下，舰船纵摇的幅度在± 15°之间；在 6 级海况下，舰船纵摇幅度可以达到±30°之间。     

基于扑翼原理的帆板摇帆推进模型研究

比较鸟类扑翼飞行与帆板摇帆运动在结构、运动过程、气动升力构成和外界环境条件等方面的相似性,提出基于扑翼原理的帆板摇帆推进机理,建立帆板摇帆过程的扑翼运动描述模型。该模型的建立为帆板摇帆运动推进机理的进一步研究奠定基础。     

多圆柱体浮标的横摇性能分析

横摇性能是评价浮标在海上运动稳定性的重要参数之一,它直接影响浮标在海中漂浮的姿态和对天线束宽的要求,这对于卫星通讯浮标尤为重要,因此大多数的浮标主体外形为横摇性能较好的球体,但是球体浮标不适合被无人机携带。本文设计了一种用于空投横摇性能较好的圆柱体浮标,通过研究圆柱体浮标尺寸形状与横摇性能的关系,分析不同尺寸下圆柱体浮标横摇性能随直径与高度的比值(径高比)的变化趋势。同时,分析了同种海况下球体浮标横摇性能随直径的变化趋势作为对比,发现圆柱体浮标的横摇放大因子随径高比增大而先增大后减小,从而确定多圆柱体浮标的设计方案,数值模拟该形状浮标在5级海况下的横摇性能,计算得到稳定状态下的最大横摇角度小于20°。另外进行了海上试验,浮标在有效波高为1 m的海浪中的最大横摇倾角约为16°,符合设计要求。     

Moving-Particle Semi-Implicit Method for Vortex Patterns and Roll Damping of 2D Ship Sections

A meshless method, Moving-Particle Semi-hnplicit Method （MPS） is presented in this paper to simulate the rolling of different 2D ship sections. Sections S. S. 0.5, S.S. 5.0 and S. S. 7.0 of series 60 with CB = 0.6 are chosen for the simulation. It shows that the result of MPS is very close to results of experiments or mesh-numerical simulations. In the simulation of MPS, vortices are found periodically in bilges of ship sections. In section S. S. 5.0 and section S. S. 7.0, which are close to the middle ship, two little vortices are found at different bilges of the section, in section S. S. 0.5, which is close to the bow, only one big vortex is found at the bottom of the section, these vortices patterns are consistent with the theory of Ikeda. The distribution of shear stress and pressure on the rolling hull of ship section is calculated. When vortices are in bilges of the section, the sign clmnge of pressure can be found, but in section S. S. 0.5, there is no sign change of pressure because only one vortex in the bottom of the section. With shear stress distribution, it can be found the shear stress in bilges is bigger than that at other part of the ship section. As the free surface is considered, the shear stress of both sides near the free surface is close to zero and even sign changed.     

铍针减压术联合龙氏仰头摇正法治疗枕大神经痛32例临床观察

目的：观察铍针减压术联合龙氏仰头摇正法治疗枕大神经痛的临床疗效。方法：将61例枕大神经痛患者随机分为治疗组32例与对照组29例，治疗组采用铍针减压术联合龙氏仰头摇正法治疗，对照组采用颈部湿敷理疗联合针刺治疗，均治疗2周后通过VAS评分、压痛仪测量压痛值、红外热成像测量患侧与健侧温差值评估疗效。结果：2组VAS评分、压痛值、患侧与健侧温差值治疗前后组内比较及治疗后组间比较，差异均有统计学意义（P>0.05）。结论：铍针减压术联合龙氏仰头摇正法治疗枕大神经痛的临床疗效满意，患者依从性好，优于颈部湿敷理疗联合针灸治疗。     

波浪对测深数据影响的理论分析

随着高精度海底地形测量的发展,波浪对测深数据的影响日益受到重视。本文在简述了波浪的一般特性后,用目前世界上船舶工程最实用的切片理论,对测量船在波浪中的升沉和横纵摇变化举例进行理论计算,并且进一步对测深判图做了理论分析。     

FPSO纵摇运动预报研究

FPSO船体姿态运动(纵摇和横摇)会对FPSO与穿梭油轮的靠泊、FPSO上直升机的起降、海上的补给等作业可能造成严重的影响。如能实现在一定时间内对FPSO船体姿态运动进行预报,则可大大提高这些作业的安全性和高效性。用AR(p)模型拟合FPSO纵摇运动,然后运用AR(p)模型的线性最小方差预报法进行预报,预报实例中用到的数据来自模型试验。结果表明,用时间序列法对FPSO纵摇运动进行极短期预报具有一定的精度和较小的计算量。     

沉箱基础对摇板式波浪能装置水动力性能影响研究

摇板式波浪能转换装置具有频率响应范围广、可靠性好、常规海况下转换效率高、建造成本低等优点。基于势流理论建立具有沉箱基础的摇板式波浪能装置水动力性能的解析解。将解析结果与文献中已有结果和边界元数值结果进行了对比,验证了解析解求解过程的正确性。通过算例分析,研究了波浪入射频率、沉箱基础高度、沉箱基础宽度、摇板位置、摇板厚度和摇板密度对装置能量俘获效率的影响。研究结果表明：采用合适高度的沉箱基础能显著提升装置性能;长波海况下,摇板铰接在沉箱基础背浪侧上表面时装置性能更佳,而短波海况下,摇板铰接在沉箱基础迎浪侧上表面更为合理;沉箱基础宽度的推荐值为0.5到1.0倍水深;适当减小摇板厚度能够提升装置性能;应优先选用密度较大的摇板。     

底铰摇板式波浪能装置水动力性能解析研究

对底铰摇板式波浪能装置的水动力性能进行了解析研究,基于受约束浮体线性化运动方程,获得小幅线性波作用下装置动力响应和转换性能的解析解;采用解析解计算分析了水深、厚度、密度和PTO阻尼值四个参数选取对装置转换性能的影响.研究结果表明,底铰摇板式波浪能装置具有较宽的频率响应范围;在低频区,水深较大时装置俘获效率较高,而在高频区,水深较小时装置俘获效率较高;系统性能受摇板厚度的影响非常小;密度较小的摇板在高频区性能较好,而密度较大的摇板在低频区性能较好;设置恒定PTO阻尼的情况下,装置性能受FTO阻尼值影响显著,当FTO阻尼取低频辐射阻尼时,装置的俘获效率与满足阻尼匹配条件的情况基本相同;当采用的PTO阻尼与低频辐射阻尼值差别较大时,系统的俘获效率显著降低.     

顾及风流压差的艏摇偏差校准方法

多波束艏摇偏差校准是多波束校准的主要内容之一。针对目前多波束艏摇偏差参数不同航次校准其结果相差很大的问题,分析得出了风流压差是产生此差值的主要原因。为此在两种计算风流压差基础上,提出了计算艏摇偏差的改进算法,并利用实测数据进行了验证。验证结果表明：改进方法能够有效地计算出多波束的艏摇偏差,提高了多波束艏摇校准精度。     

Bode积分定理在舵减摇H∞设计中应用

针对舵减摇系统的 H∞混合灵敏度问题,研究了控制系统设计中的限制因素,指出舵减摇控制系统的性能(灵敏度特性)要受到Bode积分定理的约束,因此在船舶横摇自然频率附近的频段内性能不能做到太低.考虑这些限制条件,并从基本的性能要求出发,详细说明了舵减摇系统 H∞设计中权函数的确定.经过多次重新设计和对比,给出了一组最为合理的设计结果.仿真结果表明,所设计的 H∞控制系统满足性能要求,而且取得了很高地减摇效果.     

海洋光学浮标的浮体及锚系设计探讨

海洋光学浮标是一种新的专业性浮标，它对浮体的要求与一般海洋浮标不同。根据海水表层光辐射测量的特点，提出了光学浮标浮体及锚定系统设计的基本要求和几种设计方案，对浮体的大倾角稳定性和自摇周期进行了初步的计算。     

太极推拿特色摇法合传统推拿治疗颈源性失眠47 例

目的：探讨太极推拿特色摇法结合传统推拿治疗颈源性失眠的临床疗效。方法：将90 例颈椎关节紊乱导致的颈源性失眠患者随机分成治疗组47 例和对照组43 例,对照组施以传统推拿手法治疗,治疗组在对照组基础上加用太极推拿特色摇法治疗,治疗2周后观察2组的临床疗效、颈痛评分（NPQ）、匹兹堡睡眠质量指数（PSQI）及睡眠效率值（睡眠率）。结果：总有效率治疗组为91.49%（43/47）,对照组为74.42%（32/43）,组间比较,差异有统计学意义（P＜0.05）;治疗后,2组NPQ、PSQI及睡眠有效率均较前改善,且治疗组改善程度优于对照组,差异均有统计学意义（P＜0.05）。结论：太极推拿特色摇法结合传统推拿治疗颈椎小关节紊乱导致的颈源性失眠疗效显著,安全性高,值得临床推广。