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船舶甲板的动态变形惯性测量系统及其应用研究
| 论文题名： | 船舶甲板的动态变形惯性测量系统及其应用研究 |
| 关键词： | 船舶甲板;动态变形;变形测量;卡尔曼滤波 |
| 摘要： | 本文的内容主要包括船舶甲板的动态变形惯性测量方法和光纤Bragg光栅传感器辅助船舶甲板变形测量技术的实现，以及实际应用中总体的测量方法和原理，结合卡尔曼滤波方法建立系统的模型，变形测量系统的可观测性分析以及仿真，光纤Bragg光栅传感器辅助动态变形测量技术和系统模型的研究。具体的研究内容包括以下几个方面： 1、船舶甲板的变形测量系统模型概述提出船舶甲板变形测量系统模型，采用安装多个IMU的测量方法，比较各个IMu之间的位置和角度关系。描述甲板角变形的测量方法及推导相关公式，为构建卡尔曼滤波器的观测方程建立前提。 2、结合卡尔曼滤波技术建立甲板变形测量系统模型首先阐述卡尔曼滤波方法的基本理论，然后推导变形测量系统卡尔曼滤波模型的观测方程，确定系统状态方程中的各状态向量，其中考虑到陀螺漂移的影响增加了状态向量的维数。进而推导变形测量系统的状态方程，从而得出卡尔曼滤波器模型的观测矩阵和状态转移矩阵，建立变形测量系统的数学模型。 3、甲板变形测量系统模型的可观测性分析及仿真论述系统状态的可观测性分析的理论，对所设计的卡尔曼滤波的变形测量系统模型的可观测性进行分析，判别系统状态向量的可观测性。并根据卡尔曼滤波算法及各滤波方程编程序并进行仿真。 4、光纤Bragg光栅传感器辅助动态变形测量技术的研究通过实验分析光纤Bragg光栅传感器的测量性能，以光纤Bragg光栅传感器为辅助测量手段，研究采用IMU对甲板变形的宏观测量与光纤Bragg光栅传感器对甲板变形的微观测量相结合的方法，并结合实验加以讨论。 |
| 作者： | 王曦峤 |
| 专业： | 精密仪器及机械 |
| 导师： | 陈熙源 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 东南大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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