减摇鳍控制系统中航速调节单元的设计

根据减摇鳍的控制原理，讨论了减摇鳍数字控制器中航速调节单元的设计．在分析船舶计程仪原理的基础上，根据减摇鳍数字控制器的特点，设计了航速信号采集的硬件接口单元．在软件设计中，采用多中断协调机制，充分结合航速多普勒计程仪的脉冲信号特性，在不影响控制器实时性的基础上，实现了航速信号的采集和航速调节的软件设计．通过实船装备检验，效果良好．     

电子海图导航系统多设备接口动态链接库的开发

从系统开发的角度，针对电子海图导航系统中多种船舶导航设备信息的集成，采用面向对象技术，开发了通用多设备接口动态链接库．该动态链接库集成了GPS、AIS、ARPA、罗经、计程仪、自动舵、测深仪等驾驶台主要导航设备的软件接口，接口功能包括数据接收与发送、解析、控制及传递，接口标准符合IEC61162．该动态链接库完全独立于上层应用系统，不仅易于系统的集成，更有利于系统的升级和功能扩展。     

IMU/计程仪/重力组合导航系统信息融合方法

针对现代战争环境对导航系统高自主性、高隐蔽性的要求,提出了IMU/计程仪/重力无源组合导航方式.深入研究了IMU/计程仪/重力组合导航系统的信息融合方法,设计了该系统的工作模式.采用扩展卡尔曼滤波进行各传感器信息的融合.根据导航系统对实时性的要求,建立了系统的低阶误差状态方程;将厄特弗斯效应的影响考虑到滤波器设计中,建立了系统的重力观测方程;将计程仪的速度与惯性速度进行融合,建立了系统的速度观测方程;在不增加系统成本的条件下,进一步利用加速度计输出估计水平姿态,建立了系统的姿态观测方程.在此基础上,设计了相应的信息融合策略.实际系统的机载试验结果表明,IMU/计程仪/重力组合导航系统算法正确、性能良好,可以有效地控制惯导系统位置和速度误差的累积,满足长时间一定精度的导航要求.     

联邦滤波在RAPINS/计程仪/重力匹配组合导航系统中的应用

RAPINS/计程仪/重力匹配组合导航系统是一种简易的无源导航系统,为了改善系统的容错性能,设计了基于该组合系统的联邦滤波器,建立了系统的工作模式,给出了联邦滤波算法.在该联邦滤波器中充分利用计程仪输出的速度信息,采用不等间隔滤波来进行信息融合.采用Matlab/Simulink对该组合导航系统在分辨率为0.005°×0.005°的数字重力异常图中进行了仿真研究.理论分析和仿真结果表明,基于联邦滤波的RAPINS/计程仪/重力匹配组合系统能够改善系统的容错性,且具有与集中式滤波相似的导航精度.     

基于多普勒速度声纳的水下航行器导航方法

提出由多普勒速度声纳、姿态测量组件和陀螺罗经组成导航系统,研究了速度解算和误差分析方法,给出了导航卡尔曼滤波算法．实船航行试验结果证明了导航方法的有效性.     

基于双系统思想的船用捷联罗经系统算法

为了消除运动加速度对捷联罗经系统精度的影响,提出一种基于双系统并行计算思想的捷联罗经系统算法.由于捷联系统使用数学平台替代物理平台,在计算捷联罗经系统的同时并行计算另外一套捷联惯导系统.使用只含低频振荡误差的惯导速度与多普勒计程仪所提供的外速度信息进行一定的综合处理,即可去除多普勒计程仪(DVL)的高频速度误差.优化后的DVL速度即可差分计算出载体的运动加速度,消除运动加速度对罗经系统的影响.采用实际航行试验数据对该算法进行数据仿真,结果表明:提出的算法可以有效地提高捷联罗经系统的姿态精度.     

风中航迹推算方法的探讨

从分析船用相对计程仪的原理出发，对《航海学》中一直沿用的“相对计程仪计风不计流”的观点提出了不同看法，并提出了风中航这推算的新方法。     

浅析多普勒全向信标的基本原理

民航飞机在航行的时候需要时刻从地面导航台接收导航信号,来避免自己偏离了航道。至今在我国投入使用最多的就是多普勒全向信标导航设备,其导航信号的可变相位信号就是由多普勒效应产生的。本篇文章通过分析多普勒效应结合全向信标的用途和基本原理来进一步了解多普勒全向信标。     

声相关计程仪作用距离估计

作用距离大小是衡量相关计程仪性能的一项重要指标;计程仪作用距离越大,就可以在越广泛的海深上测得船只的绝对速度.本文从主动声纳方程出发,推导出了时间相关计程仪的作用距离表达式,并对计程仪在典型工作频率为20kHz时不同航速下的最大作用距离进行了估算.最后本文还简要讨论了估计作用距离的一种近似方法.     

声相关计程仪作用距离估计

作用距离大小是衡量相关计程仪性能的一项重要指标;计程仪作用距离越大,就可以在越广泛的海深上测得船只的绝对速度。本文从主动声纳方程出发,推导出了时间相关计程仪的作用距离表达式,并对计程仪在典型工程频率为20KHz时不同航速下的最大作用距离进行了估算,最后本文还简要讨论了估计作用距离的一种近似方法。     

状态自动切换法减小电控陀螺罗经机动误差的研究

陀螺罗经的机动误差是罗经的一项主要指标,减少机动误差是罗经技术的一个重要方面.本文以JYJD 型陀螺罗经为分析对象,在理论分析和系统仿真的基础上,提出了一套切实可行的通过辨识舰船运动状态实现电控罗经工作状态的自动切换以减小其机动误差的方法,实践表明,该法简便易行,对减小电控罗经的机动误差效果显著.     

垂直环变形对陀螺罗经精度的影响

根据垂直环变形的分析计算,随动系统失配撞击力是造成垂直环变形的主要原因。通过分析某型陀螺罗经的随动系统失配情况,研究了垂直环的受力,计算了垂直环的变形,讨论了垂直环变形对陀螺罗经精度的影响,并得出结论:水平失配比方位失配对罗经精度影响更大,铝环与镁环此,铝环能使陀螺漂移减小;采用富于弹性的止档销可大大减小垂直环变形,这对提高陀螺罗经性能十分有益。     

挠性陀螺罗经的稳定性分析及仿真研究

本文以SKR—80挠性陀螺罗经为对象,通过建立其运动方程,对陀螺罗经的稳定性问题进行了分析和讨论。 SKR—80挠性陀螺罗经采用了间接控制与垂直阻尼的找北方案。其结构原理如图1所     

基于SRCKF的水下航行器动基座初始对准技术

针对当海况不佳时,水下航行器即使处于系泊状态下也会产生大幅晃动,从而使得捷联惯性导航系统（SINS）无法快速完成自主初始对准的问题,提出了利用多普勒计程仪（DVL）提供的速度信息来辅助SINS实现运动中对准的方法．同时针对该环境下SINS只能获取粗略的初始方位信息的问题,提出了基于平方根求容积卡尔曼滤波（SRCKF）的动基座对准滤波算法．该滤波算法克服了扩展卡尔曼滤波（EKF）存在的滤波精度低以及须计算雅可比矩阵的不足,并在滤波过程中以协方差平方根矩阵代替协方差矩阵进行迭代更新,从而提高了滤波算法的收敛速度和数值稳定性．仿真结果表明：该方法能够解决水下航行器的动基座初始对准问题,且对准精度高,数值稳定性好．     

基于FPGA的平台罗经微机故障检测系统设计方法

针对普通检测方法在实际平台罗经检测中难度大，时间长的问题，介绍了一种基于现场可编程门阵列（FPGA）的平台罗经微机故障检测系统设计方法．该检测系统可以及时自动地检测平台罗经微机系统，判断故障所在，同时给出了该检测系统的软硬件实现方案．详细阐述了使用电路模拟旋转变压器信号的原理和方法，给出了系统信号采集及数据处理的方案．     

惯性导航系统极区导航参数解算方法

针对惯性导航系统(INS)极区航向、速度误差增大和大圆航线航向角快速改变的问题,提出了一种INS极区导航参数解算方法.首先研究了极区INS误差抑制机制,构建了椭球面栅格航向基准模型,然后利用INS解算的导航参数信息,实现了栅格航向和栅格速度解算,最后完成了极区导航参数导航性能评估.理论分析和仿真结果表明,该方法计算简单,解算的导航参数有利于极区航行监控和航行绘算;栅格航向和速度精度明显优于地理航向和速度精度,可以满足极区载体航行需求,提高了INS极区导航性能.     

基于支持向量机分类决策的行人导航零速修正方法

为了减小行人导航过程中的误差,提出基于支持向量机分类决策的零速反馈修正方法。根据行人足部运动特点,构建行人足部运动模型,利用支持向量机决策方法对足部运动样本数据进行训练和提取数据特征,建立超平面方程。通过超平面函数对行人足部运动数据进行分类和决策,辨别区分静止段和运动段。在零速静止段,对惯性导航解算的速度、角速度和方向进行修正,利用扩展卡尔曼滤波递推方法进行方向、速度和位置误差跟踪。进行了行人按既定路径的行走跟踪实验,结果表明,设计的行人导航系统能够使行人行走轨迹与设定路径完全吻合,多次测试数据最大误差小于2.5%,平均误差为1.94%。因此,基于支持向量机分类决策的行人导航零速修正方法能够准确地对行人轨迹进行跟踪和定位。     

改进的对数算法求解GFSINS的角速度

基于一种9加速度计配置方案,应用对数算法对无陀螺捷联惯导系统的角速度进行求解,对传统对数算法解算角速度进行了推导,详细分析了该方法解算角速度造成不能判断符号的原因,并针对此问题提出了积分法和一种准无陀螺方法来判断符号的解决方案.对传统对数算法和改进的对数算法解算角速度进行了仿真试验,验证了改进的对数算法可以判断解算角速度的符号.     

循环神经网络辅助GNSS/SINS组合导航方法及性能分析

针对GNSS信号中断时组合导航系统误差迅速发散的问题,提出了使用循环神经网络(RNN)来辅助组合导航系统的方法,RN N可以分别基于当前和过去的位置以及速度样本进行训练,使神经网络更好地处理系统中的时序信号,从而能够更加精确地预测SINS的位置和速度误差.采用无人机飞行试验数据验证了该算法在卫星信号中断时导航精度平均提升了77％,并且满足导航所需的实时性要求,与传统的径向基神经网络辅助的组合导航系统相比,其位置和速度的均方根误差平均降低了39％.     

基于用户聚类分析的网站导航结构智能优化研究与实现

为了提高用户的兴趣空间，对网站导航结构优化进行了分析，提出了对Web日志进行数据预处理算法，同时提出了将用户每次访问的session数据合并为反映用户访问兴趣的数据方法，再对合并后的数据采用BIRCH算法进行聚类分析，最后根据用户聚类分析的结果提出网站导航结构智能优化的方法，给出了一个根据用户聚类集合动态调整导航的结构模型。