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基于JY901的浮体在波浪中的运动测量技术研究
| 论文题名： | 基于JY901的浮体在波浪中的运动测量技术研究 |
| 关键词： | 船舶运动姿态;浮体;测量精度;滤波算法 |
| 摘要： | 在浮体运动试验的研究过程中离不开浮体运动姿态的测量和分析。精确地测量浮体运动姿态是推进船舶制造技术发展、改善船舶性能、研究海洋环境与船舶运动内在规律的最重要的一个环节。随着船舶领域的不断发展和前进，人们对船舶运动姿态的测量要求不断提高。目前，通用的船舶姿态测量设备大都结构较为固定，且造价昂贵，对于防撞碰垫等运动幅度较大的浮体姿态测量来说，一方面测量范围受限，另一方面测量设备不易安装在被测浮体上。因此，研究和开发一种低成本、小型化、便于装卸的浮体运动姿态测量系统具有积极的意义和良好的发展前景。 基于以上背景和目标，本文提出一种基于JY901的浮体在波浪中运动姿态测量技术。该浮体运动姿态测量系统的结构简单、质量轻、体积小，方便携带和安装，整个系统成本较低，测量精度满足工程要求，并且能够在较为复杂环境下完成浮体运动姿态测量任务。 本文研究和分析传感器在运动测量系统中的应用以及加速度传感器JY901应用于浮体测量技术的基本工作原理。在此基础上，设计并开发基于JY901的浮体运动姿态测量的算法，包括带通滤波算法和加速度信号数值积分算法等数值方法。 在此算法的基础上，提出数据后处理软件设计方案，通过滤波和数值积分，把所采集的数据转化为浮体的六自由度运动位移，从而获得浮体在波浪中的运动姿态。进而实现测量装置与数据处理软件的结合，构建完整的浮体运动姿态测量系统。 通过气垫船耐波性试验对该运动测量系统进行了验证，将陀螺仪和位移测量装置对气垫船姿态的测量数据与该系统的测量结果相对比分析，验证该测量系统具有较高的测量精度和良好的有效性。又将该测量系统应用在防撞碰垫在波浪中运动测量试验，对碰垫的运动姿态以及试验现象进行了分析和论证。 |
| 作者： | 陈宏清 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计制造 |
| 导师： | 李平 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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