罗经航向数字转换系统设计

船用仪器设备工作时需要获得罗经航向信号,某些设备在采用计算机进行解算和控制时输入的航向信息必须是数字量形式.罗经航向数字转换系统可将电罗经发送的航向模拟信号转换成数字信息,将航向和航向变化速率供给航向数据记录仪以及AIS船舶自动设备系统.罗经航向数字转换系统体积小,可安装在船舶的任意位置,同时能和主罗经通讯,并装有RS...     

一种由单片机构成的新型轴角/数字转换系统

在轴角/数字转换系统中,目前还大量采用多极旋转变压器作为轴角传感元件。本文介绍一种用8035单片机和IC蕊片进行轴角/数字转换的方法。这种方法能够直接输出轴角的二进制码,并含有纠错功能。经测量,用这种方法所构成的轴角/数字转换系统进行轴角/数字转换,其转换精度为±10角秒,单道转换时间小于50μs。     

导航仪姿态角轴角数字转换装置

本文论述某平台罗经微型计算机系统航向和纵横摇姿态角的模数转换装置。它是以多极旋转变压器为测角元件的粗精组合的双速数字测角系统。为提高精度采取的措施有:一、采用正余弦信号相比较得到的正切值编码;二、按各输入轴角变化速度的快慢来安排采样先后顺序,且采用双峰值采样;三、充分利用软件,省略了三路粗机信号的转换;四、增设了自检功能。本装置吸取了美国产品的优点,克服了其缺点,具有构思精美、结构合理、高精度、低成本等优点。     

多极旋转变压器轴角-数字转换系统精度测试方法

基于多极转变压器轴角粗、精组合的原理，提出了一种工程实用的多极旋转变压器轴角-数字转换系统精度的测试方法。     

PL-Ⅲ平台罗径微计算机研制成功

由哈船院导航研究室黄德呜、仪维宪、乐慧康、周洪宇等同志参加研制的 PL—Ⅲ平台罗经控制微计算机于1986年5月至7月圆满完成了与上海442厂的平台罗经主体仪器的室内对接联调后,又于8月至11月成功地进行了设计定型海上试验。平台罗经是舰用精密导航仪器,它向航海及武备系统提洪舰艇航向和摇摆的姿态角信息,并能实时推算舰艇的地理位置。系统要求计算机的信号转换及计算精度高,且能长期稳定工作。PL—Ⅲ平台罗经计算机是十六位8086系列的计算机。计算机以 OEM 系列产品     

基于三维虚拟磁罗经的训练与评估系统

利用3ds Max、Unity3d等三维建模仿真技术,开发磁罗经的三维训练和评估系统.该系统模拟海上实际场景,学生可以利用该设备完成磁罗经维护保养和自差测定等训练项目.为解决目前磁罗经操作评估过程中存在的标准不统一以及客观性的问题,利用Visual C++2010开发基于磁罗经三维仿真设备的评估系统,通过专家咨询及调研,建立磁罗经操作的评估数学模型.通过测试,磁罗经操作评估系统与评估员给出的评估成绩基本吻合,满足学员训练及评估考试的使用要求.     

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.     

磁罗经数字转换器的设计

磁罗经作为低价而性能稳定的船用设备得到了大多数船只的配置应用,由于磁罗经通常安装在船头露天的地方,在使用时不太方便。磁罗经数字转换器使用固态磁阻传感器将磁罗经的磁针方位角转换成数字量的角度信号,利用单片机处理并传送到雷达或电子海图仪等设备上,从而实现航向角等航行信息的综合集中显示。磁罗经数字转换器可提供分辨率小于1°的航向角,不但可用在船上作为航行信息集中显示的辅助产品,也可以单独作为数字式电子指南针使用。     

80×87数字协处理器常用算法及其在平台罗经微机系统中应用

由于80×87能够上百倍地提高80×86的运算速度,使得在实时控制等对时间要求很严格的场合下得以充分应用.不仅如此80×87数据协处理器在提高数学运算精度、简化各种数制转换,以及三角函数等超越函数的计算等方面都有重要应用.本文结合平台罗经微机系统,较为系统地阐述了上述算法及其实现过程.     

基于非线性滤波的捷联惯导系统罗经法对准改进算法

为提高捷联惯导系统初始对准的快速性和精确性,根据传统的平台惯导系统罗经法对准原理,提出包括水平对准和方位对准的捷联式罗经对准算法.给出了导航坐标系下加速度和角速率的修正值,经过姿态矩阵的转换对载体坐标系下的惯性测量组件输出值进行修正补偿.对不同初始姿态角误差和不同初始航向角的仿真表明,初始航向角的改变对系统影响较大,特别在大方位失准角情况下.采用UKF算法对非线性模型滤波的仿真结果显示,最大航向角误差从15′降至6′,证明将罗经法和UKF滤波方法相结合进行捷联系统初始对准是可行有效的.     

数字罗经在矢量传感器测向误差校准中应用

将数字罗经与矢量水听器同轴封装,采用MSP430F149单片机作为下位机实现与数字罗经的串口通信,将数字罗经航向数据和矢量传感器方位估计数据交联处理,成功地解决了系统测向误差修正问题。矢量传感器测得的目标方位经过误差修正后,系统测向精度得到提高。     

基于ARM7微控制器的双速轴角/数字处理器的设计

本文从应用角度出发,介绍了双速轴角/数字转换器的工作原理,分析了精粗机数据组合产生误差的原因,研究了纠错方法,选用高速32位ARM7微控制器作为主控芯片,设计了新式的双速轴角/数字转换器.通过试验证明,新式转换器的纠错方法正确,数据转换精度满足传统转换器的要求,并且配置方便,接口灵活,可扩展性好.     

多平台的船用陀螺罗经交互仿真系统

针对现有教学培训中,陀螺罗经结构复杂、价格昂贵、培训周期长等现状,开发陀螺罗经三维交互仿真系统.采用3ds Max构建陀螺罗经的三维模型,利用Unity3D引擎进行陀螺罗经的操纵交互,模拟陀螺罗经的相关功能,通过三维几何变换实现罗经拆装,同时借助HTML文件实现陀螺罗经与航海模拟器的数据接口.该仿真系统有练习和评估两种模式,可运行于Windows、i Phone、Android等多个平台上,同时还可发布为网页版,完全满足教学培训和评估的需求.     

轴角伺服系统测试平台的研究

利用Lab Windows/CVI的虚拟仪器技术,开发了轴角伺服系统测试平台,实现了轴角位移测量系统和伺服控制器的测试,并采用一种可靠的仪器电源参数监控方案,提高了测试平台的安全性和可靠性。实验结果表明,该测试平台实现了轴角伺服系统的集成测试,提高了测试效率,具有较强的实用性,对同类测试平台的研制具有重要的借鉴意义。     

平台罗经微机的软件可靠性设计

平台罗经微计算机是用于平台罗经系统的实时控制微机。本文分析了影响平台罗经微机工作可靠性的主要因素,并讨论了提高系统可靠性的软件设计。这些设计思想和方法对一般实时控制微机具有一定的参考价值。     

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．     

感应同步器测角系统的电路设计与软件补偿

为了实现高速高精度电机扫描控制,设计了基于高性能追踪型轴角转换器RDC19220的绝对式圆感应同步器测角系统。该系统包括激磁电路、信号调理电路、轴角转换电路以及数字逻辑电路。为了提高测角精度,降低系统噪声对输出角度数据的影响,设计了低噪声的模拟信号处理电路,同时对绝对角度误差修正与数据融合的方法进行了研究与算法实现。实验表明,本系统能够有效地消除噪声,输出角度分辨率可以做到0.2″。     

数字式分罗经设计研究

针对旧式机械式分罗经噪声大、反应慢等缺点,设计了数字式分罗经.介绍了数字式分罗经的软硬件设计、性能分析及实现.该分罗经基于以数字信号处理器(DSP)为核心的硬件电路,通过CAN总线实现对陀螺罗经输出的船舶航向信息的传输.数字式分罗经以数字形式及模拟罗盘形式在液晶显示器上实时显示船舶航向信息.经过设计验证,数字式分罗经性能突出,工作稳定.     

多串口即时通信的工程设计与实现

以平台罗经故障检测系统作为项目背景,分析了多串口通信的作用和设计思想.综合串口设备的特点,提出一套相应的串行通信软件设计方案,包括难点解决及定义了通信定时协议,并给出了相应的设计流程.实际运行表明,该方法实现简单,功能适用,运行可靠.     

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.