DWS19微型捷联惯性波浪传感器

惯性波浪传感器在动态波浪环境中的姿态保持,以往多通过机械/电式等稳定结构实现。本文创新性采用捷联姿态解算/补偿的方法实现"数字稳定平台"的功能,可消除波浪传感器对机械/电稳定结构的依赖,实现独立捷联工作,是波浪传感器向小型化、低功耗、低成本方向发展的关键技术突破。文中介绍了DWS19微型捷联惯性波浪传感器的系统硬件组成、捷联姿态解算/补偿、频域数值积分、谱波浪特征反演等关键技术、标准转台及海上测试情况。研究结果表明:(1)捷联姿态校正后的垂直方向加速度和位移均有明显改变;(2)频域数值积分比时域数值积分的精度更高;(3)谱波浪特征反演结果与时域跨零结果基本吻合。经国家海洋标准计量中心波浪转台测试表明,DWS19高度、周期实测精度均达到目前惯性波浪传感器的优秀指标等级。长时间的海上观测应用也验证了DWS19在海洋环境下的可靠性和稳定性,满足工程使用。     

传感器测量衰减下的水下目标纯方位跟踪算法

为解决多传感器水下目标纯方位跟踪中的传感器测量衰减问题,建立水下目标静态多传感器纯方位跟踪模型,将传感器测量衰减建模为统计特性已知的随机变量,基于融合中心接收到的各水声传感器的原始测量值,设计了一种集中式状态估计器结构,利用最小方差方法推导出最优的集中式目标状态估计增益。通过算例仿真可以得出,所提出的算法能够在水声传感器不做机动的前提下跟踪目标,弥补了单个水声传感器观测性不足的缺点,对比传统的集中式Kalman估计器,具有更高的精度,能够有效解决传感器测量衰减问题。     

一种基于定位和姿态数据确定试验船质心的方法

针对试验舰质心确定困难问题,提出了一种基于定位和姿态数据的试验舰质心确定方法。通过建立试验舰姿态与传感器中心诱导升沉的关系,推导出了试验舰锚泊状态下质心在船固坐标系中位置的解算模型。实验结果表明,采用本方法进行试验舰质心确定不需添测深仪以外的设备,确定的试验舰质心具有较高的精度,能明显地提高舰载无人飞行器惯导对准效率。     

姿态传感器与换能器安装位置偏移对换能器升沉监测的影响

姿态传感器是高精度海洋测深的必备设备。但在实际使用姿态传感器测量过程中,其相对测深换能器安装位置存在着物理偏心或空间位置偏移。在简述姿态传感器的基本原理和建立测量坐标系基础上,推导了测量船在波浪中运动造成的诱导升沉公式,数值计算分析了物理偏心产生的诱导升沉影响量级和规律,提出了减弱诱导升沉影响的方法以及姿态传感器安装应用建议。     

海洋环境监测与现代传感器技术

本文论述了海洋环境监测对传感器的需求,分析了现代传感器技术的特点和关键技术,概述了海洋环境监测化学和生物传感器的近期进展,最后对发展海洋环境监测现代传感器技术提出了建议。     

桶形基础平台沉贯智能控制系统

对单片机传送的传感器数据进行处理 ,先实现对传感器运行状态的判断 ,以此为依据选择正常状态的传感器数据 ,对桶基沉贯过程进行智能控制 ,同时通过动态曲线、桶基三维姿态显示屏幕观察桶基沉贯状态。     

桶形基础平台沉贯智能控制系统

对单片机传送的传感器数据进行处理,先实现对传感器运行状态的判断,以此为依据选择正常状态的传感器数据,对桶基沉贯过程进行智能控制,同时通过动态曲线、桶基三维姿态显示屏幕观察桶基沉贯状态。     

投弃式波流测量传感器浮标体结构分析及伪刚体建模研究

根据投弃式波流测量传感器的功能及应用特点,提出了其浮标体的结构设计要求,并依此给出了所设计浮标体的主体结构。文中描述了所设计的投弃式波流测量传感器浮标体各部分的结构功能,论证了该浮标体在投弃式波流测量方面的结构优势。共研究了所设计的3种不同投弃式波流测量传感器浮标体结构,包括两种采用柔性浮力叶片的浮标体和一种采用刚性浮力叶片的浮标体。根据柔顺机构学理论分别建立了其中两种柔性浮标体的伪刚体模型。对比了刚性浮标体和两种柔性浮标体的伪刚体模型在波浪海流作用下的姿态特点,分析了各浮标体在波高测量时的误差原因,得出了其中C型柔性浮标体具有更好的随波浪和海流运动响应的结论。为更深入地进行投弃式波浪测量传感器浮标体运动学和动力学的相关研究提供了模型基础。     

捷联惯导与天文导航组合导航系统仿真研究

介绍了捷联惯导与天文导航(SINS/CNS)组合导航仿真方案,简要设计和实现了SINS/CNS组合导航软件仿真平台;以Kalman滤波为基础,通过将SINS和CNS所测得的飞行器相关姿态和位置信息进行数据融合,估计出组合导航系统的误差状态量,进而修正SINS的位置、速度和姿态,最后在该系统下进行仿真,验证了这种设计方案的可行性和有效性。     

用于海洋环境生物监测的双壳类生理监测传感器

本文分析了生物监测技术在海洋环境监测中的地位和作用,指出了生物监测技术手段,特别是传感器对于海洋环境监测的重要性。详细介绍了采用紫贻贝和霍尔元件结合而研制成的双壳类生理监测传感器的基本原理、制作方法和实验。对双壳类生理监测传感器的应用前景作一展望。