大型艦船甲板變形動(dòng)態(tài)檢測技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-02-24 17:16
本文針對(duì)大型艦船甲板撓曲變形量的動(dòng)態(tài)檢測進(jìn)行了研究,旨在解決由于海浪、海風(fēng)等自然因素和艦船運(yùn)動(dòng)的影響使得原本直伸的甲板發(fā)生變形的問題。利用主慣導(dǎo)系統(tǒng)(INS)和子慣導(dǎo)系統(tǒng)(SINS)結(jié)合的慣性測量方法對(duì)甲板的變形量進(jìn)行動(dòng)態(tài)檢測,找到超出設(shè)計(jì)閾值的位置,及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的維修和加固。從而實(shí)現(xiàn)了保證甲板上設(shè)備的測量精度、武器系統(tǒng)的發(fā)射精度和艦載機(jī)起飛、著艦安全的目的。根據(jù)慣性導(dǎo)航原理分別建立了艦船運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)模型和甲板變形滑動(dòng)檢測模型。在艦船上固連一個(gè)INS,作為基準(zhǔn),用于檢測艦船的姿態(tài)變化,同時(shí)在甲板上放置一個(gè)SINS,使其沿檢測軌跡勻速滑行,用于檢測甲板上任意軌跡的變形情況。提出了小波結(jié)合卡爾曼濾波的動(dòng)態(tài)濾波算法,用來實(shí)現(xiàn)對(duì)信號(hào)降噪的同時(shí)剔除野值。在進(jìn)行力學(xué)編排計(jì)算之前,首先建立了陀螺漂移模型,利用自回歸滑動(dòng)平均模型(ARMA)來模擬陀螺漂移。然后利用小波結(jié)合卡爾曼濾波的動(dòng)態(tài)濾波算法對(duì)陀螺漂移進(jìn)行處理,檢驗(yàn)算法的有效性。再對(duì)INS和SINS分別建模,通過提出的動(dòng)態(tài)濾波算法對(duì)甲板變形仿真數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并且進(jìn)行了濾波前后的頻譜圖對(duì)比,隨后將濾波后的數(shù)據(jù)經(jīng)微分幾何計(jì)算出變形軌跡的曲率及撓率,同時(shí)定位...
【文章來源】:沈陽理工大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 甲板變形檢測系統(tǒng)原理及構(gòu)成
2.1 檢測系統(tǒng)的原理與構(gòu)成
2.2 甲板變形參數(shù)計(jì)算
2.2.1 微分幾何基本知識(shí)
2.2.2 甲板的曲率撓率參數(shù)計(jì)算
2.3 慣性器件
2.3.1 MEMS加速度傳感器
2.3.2 MEMS角速度傳感器
2.4 本章小結(jié)
第3章 動(dòng)態(tài)野值剔除濾波算法
3.1 動(dòng)態(tài)濾波算法
3.1.1 動(dòng)態(tài)濾波算法原理
3.1.2 Daubechies小波
3.2 陀螺漂移建模
3.2.1 陀螺漂移自回歸滑動(dòng)平均模型
3.2.2 陀螺漂移動(dòng)態(tài)濾波模型
3.2.3 陀螺漂移動(dòng)態(tài)濾波仿真
3.3 本章小結(jié)
第4章 動(dòng)態(tài)慣性檢測系統(tǒng)建模
4.1 艦船運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)模型
4.2 甲板變形檢測系統(tǒng)模型
4.2.1 著艦甲板檢測模型
4.2.2 滑躍起飛甲板檢測模型
4.3 本章小結(jié)
第5章 艦船甲板變形動(dòng)態(tài)檢測系統(tǒng)仿真結(jié)果與分析
5.1 艦船運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果與分析
5.2 著艦甲板變形仿真結(jié)果與分析
5.2.1 著艦甲板變形角速度
5.2.2 著艦甲板變形頻譜分析
5.2.3 著艦甲板變形曲率、撓率及位置
5.3 滑躍起飛甲板變形仿真結(jié)果與分析
5.3.1 滑躍起飛甲板變形角速度
5.3.2 滑躍起飛甲板變形頻譜分析
5.3.3 滑躍起飛甲板變形曲率、撓率及位置
5.4 本章小結(jié)
第6章 艦船甲板變形動(dòng)態(tài)檢測系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
6.1艦船甲板變形動(dòng)態(tài)檢測實(shí)驗(yàn)
6.1.1 實(shí)驗(yàn)方案
6.1.2 實(shí)驗(yàn)器材
6.1.3 實(shí)驗(yàn)過程
6.2 著艦甲板變形動(dòng)態(tài)檢測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
6.2.1 著艦甲板實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)ARMA模型
6.2.2 著艦甲板實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)濾波處理
6.3 滑躍起飛甲板變形動(dòng)態(tài)檢測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
6.3.1 滑躍起飛甲板實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)ARMA模型
6.3.2 滑躍起飛甲板實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)濾波處理
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MEMS陀螺隨機(jī)誤差建模及補(bǔ)償算法研究[J]. 趙桂玲,陳劍秋,王碩. 測繪與空間地理信息. 2018(08)
[2]基于Kalman濾波器的MEMS陀螺隨機(jī)誤差分析與建模補(bǔ)償[J]. 張曉峰,張加書,包旭馨,蔣孝勇,李孟委. 電子器件. 2018(03)
[3]基于時(shí)變ARMA模型的MEMS陀螺隨機(jī)誤差補(bǔ)償技術(shù)[J]. 宋金龍,石志勇,王律化,王海亮. 光子學(xué)報(bào). 2018(07)
[4]MEMS陀螺隨機(jī)誤差建模與Kalman濾波方法[J]. 張偉. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2018(02)
[5]ARMA模型的MEMS陀螺隨機(jī)誤差卡爾曼補(bǔ)償方法[J]. 孫偉,吳增林,耿詩涵,王宇航. 測繪科學(xué). 2017(12)
[6]陀螺漂移誤差建模與濾波[J]. 李杰,鄭倫貴,王建中. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(05)
[7]基于小波變換與卡爾曼濾波結(jié)合的GM(1,1)模型在高鐵隧道沉降變形分析中的應(yīng)用[J]. 高紅,文鴻雁,李運(yùn)健,聶光裕,楊志. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2016(04)
[8]基于FGU的船體變形測量技術(shù)中時(shí)間延遲補(bǔ)償方法研究[J]. 徐博,陳春,史宏洋,郭宇. 船舶力學(xué). 2015(10)
[9]Hull deformation measurement for spacecraft TT&C ship by Photogrammetry[J]. LIU HaiBo,SUN Cong,ZHANG YueQiang,LIU XinMing,LIU JinBo,ZHANG XiaoHu,YU QiFeng. Science China(Technological Sciences). 2015(08)
[10]基于改進(jìn)閾值函數(shù)的小波去噪算法研究[J]. 惠飛,史昕,趙祥模,楊瀾. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2011(12)
博士論文
[1]光纖捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模及濾波技術(shù)研究[D]. 顧姍姍.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]像機(jī)鏈位姿傳遞攝像測量方法及船體變形測量研究[D]. 姜廣文.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]陀螺隨機(jī)誤差的分析、建模與濾波研究[D]. 張紅磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]艦載機(jī)滑躍起飛控制與視景仿真研究[D]. 李康偉.南京航空航天大學(xué) 2016
[3]艦船結(jié)構(gòu)變形預(yù)報(bào)與統(tǒng)計(jì)分析[D]. 孫佳麗.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[4]船體變形角的數(shù)學(xué)建模及其測量方法研究[D]. 陳曉光.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[5]基于小波變換的自適應(yīng)濾波算法的分析與應(yīng)用[D]. 王曉丹.延邊大學(xué) 2008
本文編號(hào):3643177
【文章來源】:沈陽理工大學(xué)遼寧省
【文章頁數(shù)】:85 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 本文研究內(nèi)容和結(jié)構(gòu)安排
第2章 甲板變形檢測系統(tǒng)原理及構(gòu)成
2.1 檢測系統(tǒng)的原理與構(gòu)成
2.2 甲板變形參數(shù)計(jì)算
2.2.1 微分幾何基本知識(shí)
2.2.2 甲板的曲率撓率參數(shù)計(jì)算
2.3 慣性器件
2.3.1 MEMS加速度傳感器
2.3.2 MEMS角速度傳感器
2.4 本章小結(jié)
第3章 動(dòng)態(tài)野值剔除濾波算法
3.1 動(dòng)態(tài)濾波算法
3.1.1 動(dòng)態(tài)濾波算法原理
3.1.2 Daubechies小波
3.2 陀螺漂移建模
3.2.1 陀螺漂移自回歸滑動(dòng)平均模型
3.2.2 陀螺漂移動(dòng)態(tài)濾波模型
3.2.3 陀螺漂移動(dòng)態(tài)濾波仿真
3.3 本章小結(jié)
第4章 動(dòng)態(tài)慣性檢測系統(tǒng)建模
4.1 艦船運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)模型
4.2 甲板變形檢測系統(tǒng)模型
4.2.1 著艦甲板檢測模型
4.2.2 滑躍起飛甲板檢測模型
4.3 本章小結(jié)
第5章 艦船甲板變形動(dòng)態(tài)檢測系統(tǒng)仿真結(jié)果與分析
5.1 艦船運(yùn)動(dòng)仿真結(jié)果與分析
5.2 著艦甲板變形仿真結(jié)果與分析
5.2.1 著艦甲板變形角速度
5.2.2 著艦甲板變形頻譜分析
5.2.3 著艦甲板變形曲率、撓率及位置
5.3 滑躍起飛甲板變形仿真結(jié)果與分析
5.3.1 滑躍起飛甲板變形角速度
5.3.2 滑躍起飛甲板變形頻譜分析
5.3.3 滑躍起飛甲板變形曲率、撓率及位置
5.4 本章小結(jié)
第6章 艦船甲板變形動(dòng)態(tài)檢測系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
6.1艦船甲板變形動(dòng)態(tài)檢測實(shí)驗(yàn)
6.1.1 實(shí)驗(yàn)方案
6.1.2 實(shí)驗(yàn)器材
6.1.3 實(shí)驗(yàn)過程
6.2 著艦甲板變形動(dòng)態(tài)檢測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
6.2.1 著艦甲板實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)ARMA模型
6.2.2 著艦甲板實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)濾波處理
6.3 滑躍起飛甲板變形動(dòng)態(tài)檢測實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
6.3.1 滑躍起飛甲板實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)ARMA模型
6.3.2 滑躍起飛甲板實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)濾波處理
6.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]MEMS陀螺隨機(jī)誤差建模及補(bǔ)償算法研究[J]. 趙桂玲,陳劍秋,王碩. 測繪與空間地理信息. 2018(08)
[2]基于Kalman濾波器的MEMS陀螺隨機(jī)誤差分析與建模補(bǔ)償[J]. 張曉峰,張加書,包旭馨,蔣孝勇,李孟委. 電子器件. 2018(03)
[3]基于時(shí)變ARMA模型的MEMS陀螺隨機(jī)誤差補(bǔ)償技術(shù)[J]. 宋金龍,石志勇,王律化,王海亮. 光子學(xué)報(bào). 2018(07)
[4]MEMS陀螺隨機(jī)誤差建模與Kalman濾波方法[J]. 張偉. 現(xiàn)代導(dǎo)航. 2018(02)
[5]ARMA模型的MEMS陀螺隨機(jī)誤差卡爾曼補(bǔ)償方法[J]. 孫偉,吳增林,耿詩涵,王宇航. 測繪科學(xué). 2017(12)
[6]陀螺漂移誤差建模與濾波[J]. 李杰,鄭倫貴,王建中. 傳感技術(shù)學(xué)報(bào). 2017(05)
[7]基于小波變換與卡爾曼濾波結(jié)合的GM(1,1)模型在高鐵隧道沉降變形分析中的應(yīng)用[J]. 高紅,文鴻雁,李運(yùn)健,聶光裕,楊志. 現(xiàn)代隧道技術(shù). 2016(04)
[8]基于FGU的船體變形測量技術(shù)中時(shí)間延遲補(bǔ)償方法研究[J]. 徐博,陳春,史宏洋,郭宇. 船舶力學(xué). 2015(10)
[9]Hull deformation measurement for spacecraft TT&C ship by Photogrammetry[J]. LIU HaiBo,SUN Cong,ZHANG YueQiang,LIU XinMing,LIU JinBo,ZHANG XiaoHu,YU QiFeng. Science China(Technological Sciences). 2015(08)
[10]基于改進(jìn)閾值函數(shù)的小波去噪算法研究[J]. 惠飛,史昕,趙祥模,楊瀾. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2011(12)
博士論文
[1]光纖捷聯(lián)慣性組合導(dǎo)航系統(tǒng)建模及濾波技術(shù)研究[D]. 顧姍姍.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]像機(jī)鏈位姿傳遞攝像測量方法及船體變形測量研究[D]. 姜廣文.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010
碩士論文
[1]陀螺隨機(jī)誤差的分析、建模與濾波研究[D]. 張紅磊.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2018
[2]艦載機(jī)滑躍起飛控制與視景仿真研究[D]. 李康偉.南京航空航天大學(xué) 2016
[3]艦船結(jié)構(gòu)變形預(yù)報(bào)與統(tǒng)計(jì)分析[D]. 孫佳麗.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[4]船體變形角的數(shù)學(xué)建模及其測量方法研究[D]. 陳曉光.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[5]基于小波變換的自適應(yīng)濾波算法的分析與應(yīng)用[D]. 王曉丹.延邊大學(xué) 2008
本文編號(hào):3643177
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianzigongchenglunwen/3643177.html
最近更新
教材專著