基于加速度傳感器的測波技術(shù)中,針對加速度-位移的硬件積分器對隨機(jī)性較強(qiáng)的波浪信號積分誤差很大,嵌入式-PC機(jī)雙平臺體系的波浪數(shù)據(jù)時(shí)頻域分析軟件測量不準(zhǔn)確以及海洋觀測設(shè)備國產(chǎn)化水平不高、多依賴于進(jìn)口等問題,本文采用“并聯(lián)六維加速度傳感器數(shù)值積分策略及機(jī)載數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)”的研究方案,研制基于并聯(lián)六維加速度傳感器的海洋波浪浮標(biāo),提高波浪觀測精度,為國內(nèi)加速度波浪觀測儀器研究提供一定理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。本文從浮標(biāo)體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、波浪浮標(biāo)硬件、波浪浮標(biāo)軟件以及客戶端系統(tǒng)四個(gè)方面展開研究。首先,綜合考慮工作環(huán)境和外圍器件的搭建,設(shè)計(jì)了飛碟式浮標(biāo)結(jié)構(gòu),保證系統(tǒng)的安全性和可靠性。其次,采用并聯(lián)六維加速度傳感器作為系統(tǒng)采集單元,運(yùn)用Altium Designer軟件設(shè)計(jì)信號處理模塊,用于處理采集單元信號的電荷量,由機(jī)載FPGA處理器進(jìn)行外圍器件驅(qū)動(dòng)、加速度解耦、加速度-位移時(shí)域積分以及波浪特征時(shí)域統(tǒng)計(jì),實(shí)現(xiàn)海洋波浪浮標(biāo)本體設(shè)計(jì)。最后,客戶端系統(tǒng)采用LabVIEW軟件編寫實(shí)現(xiàn),其主要具有讀取數(shù)據(jù)、顯示數(shù)據(jù)、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)以及查詢數(shù)據(jù)四個(gè)功能。系統(tǒng)測試與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,通過系統(tǒng)測試分別證明了并聯(lián)六維加速度傳感器、信號處理... 

【文章來源】：南京信息工程大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)圖

第三章 海洋波浪浮標(biāo)本體設(shè)計(jì)第三章 海洋波浪浮標(biāo)本體設(shè)計(jì)在基于加速度傳感器的測波技術(shù)中，針對硬件積分器對隨機(jī)性較強(qiáng)的波浪信號積差大以及嵌入式-PC 機(jī)分散化雙平臺體系的測量不準(zhǔn)確等問題，本章設(shè)計(jì)基于并聯(lián)加速度傳感器、加速度-位移時(shí)域數(shù)值積分以及機(jī)載數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的海洋波浪浮標(biāo)從浮標(biāo)體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、波浪浮標(biāo)硬件設(shè)計(jì)以及波浪浮標(biāo)軟件設(shè)計(jì)3個(gè)方面展開研.1 浮標(biāo)體機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)浮標(biāo)體是海洋波浪浮標(biāo)本體的載體，綜合考慮到其空間結(jié)構(gòu)、可靠性以及實(shí)用性面，設(shè)計(jì)了如圖 3-1 所示的飛碟式浮標(biāo)機(jī)械結(jié)構(gòu)，保證了浮標(biāo)的安全性和可靠性。

圖 3-2 浮標(biāo)體剖面圖 圖 3-3 浮標(biāo)固定結(jié)構(gòu)浮標(biāo)體控制艙頂部的 3 個(gè)不銹鋼把手用于固定浮標(biāo)本體，其結(jié)構(gòu)方便工作人收浮標(biāo)本體；固定艙底部的 3 個(gè)不銹鋼把手主要用于連接錨鏈固定浮標(biāo)本體結(jié)構(gòu)如圖 3-3 所示。其中，充分考慮到浮標(biāo)體排水量和浮力的問題，設(shè)計(jì)時(shí)浮標(biāo)體配重，提高了海洋波浪浮標(biāo)的穩(wěn)定性和可靠性。波浪浮標(biāo)硬件設(shè)計(jì)波浪浮標(biāo)硬件部分是本系統(tǒng)的核心單元，主要包括并聯(lián)六維加速度傳感器設(shè)理模塊設(shè)計(jì)和系統(tǒng)控制模塊設(shè)計(jì)三部分。 并聯(lián)六維加速度傳感器設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3044001