建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟體系,建設(shè)海洋強國首要前提就是海洋經(jīng)濟要高程度地發(fā)達。工欲善其事,必先利其器。更先進的海上機械設(shè)備是海洋開發(fā)的先決條件。動力定位系統(tǒng)能夠使船舶盡可能地保持在要求的位置,主要采取了輔助推力等手段來提供抵消流、風(fēng)、浪等作用在海上器械上的環(huán)境力。由于實船培訓(xùn)成本高、周期長、且風(fēng)險較大,開發(fā)動力定位模擬器以滿足人員培訓(xùn)等要求具有重要的意義。本課題主要開發(fā)動力定位模擬器中的數(shù)據(jù)處理及故障模擬技術(shù)。首先研究了動力定位系統(tǒng)中所裝配的傳感器系統(tǒng),并對位置傳感器中GPS、水聲定位等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)噪聲進行模擬;其次應(yīng)用數(shù)據(jù)融合技術(shù),對多組傳感器模擬數(shù)據(jù)進行處理融合;基于此對模擬器中模擬信號的故障模式進行模擬;最終使用C++語言對噪聲模擬,數(shù)據(jù)融合技術(shù)和故障模擬程序進行實現(xiàn),并驗證其效果。本文完成的主要工作如下:（1）通過仿真實驗得到水平精度因子（HDOP）和用戶等效偽距誤差（UERE）等參數(shù),計算出噪聲的特征值,使用圓概率誤差方法對GPS、水聲定位系統(tǒng)等數(shù)據(jù)噪聲進行模擬。通過仿真實驗與實際數(shù)據(jù)相比較,得到了不錯的效果。（2）通過Matlab實驗對比了卡爾曼濾波（KFM）和無跡卡爾曼濾波（UKF）... 

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究的背景和意義
        1.1.1 課題的背景
        1.1.2 課題的研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 動力定位系統(tǒng)及模擬器的國內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.2 噪聲模擬的國內(nèi)外現(xiàn)狀
        1.2.3 數(shù)據(jù)融合技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第2章 理論基礎(chǔ)
    2.1 GPS定位誤差的產(chǎn)生原理
        2.1.1 偽距誤差
        2.1.2 精度因子
    2.2 水聲定位誤差的產(chǎn)生原理
    2.3 切比雪夫擬合
    2.4 卡爾曼濾波
    2.5 無跡卡爾曼濾波
    2.6 本章小結(jié)
第3章 動力定位模擬器中位置傳感器噪聲的模擬
    3.1 GPS位置傳感器噪聲的模擬
        3.1.1 GPS定位誤差特征值
    3.2 水聲定位傳感器誤差的模擬
        3.2.1 水聲定位誤差特征值
    3.3 其他傳感器系統(tǒng)
        3.3.1 Artemis微波位置參考系統(tǒng)
        3.3.2 張緊索系統(tǒng)
        3.3.3 激光位置參考系統(tǒng)
    3.4 模擬誤差的生成
        3.4.1 誤差分布的精確度量
        3.4.2 同心圓環(huán)內(nèi)均勻分布的二維隨機變量的密度函數(shù)及其性質(zhì)
        3.4.3 實驗及結(jié)論
    3.5 小結(jié)
第4章 多傳感器數(shù)據(jù)處理及融合
    4.1 故障檢測技術(shù)
        4.1.1 自適應(yīng)野值檢測
    4.2 多傳感器數(shù)據(jù)濾波技術(shù)
        4.2.1 動力定位模擬器中濾波算法的實驗算法比較
        4.2.2 實驗對比結(jié)果及算法總結(jié)
    4.3 多傳感器數(shù)據(jù)融合
        4.3.1 自適應(yīng)加權(quán)融合算法
        4.3.2 各傳感器方差的求取
        4.3.3 實驗結(jié)果分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 故障系統(tǒng)與實現(xiàn)
    5.1 位置傳感器系統(tǒng)中故障模擬程序的實現(xiàn)
        5.1.1 故障模式——隨機噪聲(Random Noise)
        5.1.2 故障模式——數(shù)據(jù)漂移(Drift)
        5.1.3 故障模式——數(shù)據(jù)偏差(Bias)
        5.1.4 故障模式——數(shù)據(jù)震蕩(Oscillation)
        5.1.5 故障模式——數(shù)據(jù)凍結(jié)(Freeze)
    5.2 對動力定位傳感器數(shù)據(jù)融合程序容錯性能的驗證
    5.3 和DP模擬軟件的集成
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
作者簡介


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[6]基于多傳感器數(shù)據(jù)融合的水聲定位算法研究[D]. 王怡.中北大學(xué) 2009
[7]遙測無線信道多徑效應(yīng)仿真[D]. 姜超穎.西安電子科技大學(xué) 2009
[8]GPS導(dǎo)航定位中的誤差分析與修正[D]. 游廣芝.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007
[9]中頻信道模擬系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究[D]. 張晨然.廈門大學(xué) 2007
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本文編號：3724293