光纖光柵傳感器在分布式系統(tǒng)中應(yīng)用研究.pdf

1、分布式捷聯(lián)姿態(tài)基準(zhǔn)及變形測(cè)量系統(tǒng)針對(duì)分立的捷聯(lián)局部基準(zhǔn)系統(tǒng)存在的問(wèn)題，提出了建立全艦導(dǎo)航統(tǒng)一的分布式局部姿態(tài)基準(zhǔn)及變形測(cè)量和甲板變形補(bǔ)償系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想，這種姿態(tài)基準(zhǔn)系統(tǒng)的精確度和可靠性比原有的捷聯(lián)姿態(tài)基準(zhǔn)系統(tǒng)有了很大提高，在艦船甲板交形測(cè)量領(lǐng)域具有很大的先進(jìn)性和實(shí)用價(jià)值。
　　 波浪載荷以及武器系統(tǒng)沖擊載荷等會(huì)引起艦船甲板的變形，為了克服甲板變形帶來(lái)的誤差，提高武器系統(tǒng)的精度，本文提出基于光纖Bragg光柵傳感器的變形測(cè)量補(bǔ)償方

2、案，根據(jù)分布在甲板上的一些優(yōu)化選擇的測(cè)量點(diǎn)上的光纖Bragg光柵傳感器測(cè)量甲板應(yīng)變，然后利用應(yīng)變模態(tài)分析理論推導(dǎo)應(yīng)變姿態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系，計(jì)算出甲板上各戰(zhàn)位點(diǎn)的撓曲變形轉(zhuǎn)角，把這個(gè)撓曲變形轉(zhuǎn)角作為分布式捷聯(lián)姿態(tài)基準(zhǔn)的姿態(tài)補(bǔ)償信息，通過(guò)多級(jí)分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)建立全艦統(tǒng)一姿態(tài)基準(zhǔn)系統(tǒng)。
　　 論文從三個(gè)方面解決了如何將光纖Bragg光柵傳感器應(yīng)用在分布式系統(tǒng)中的問(wèn)題，即：(1)從光纖Bragg光柵本身的傳感特性出發(fā)，推導(dǎo)其傳感模型并通過(guò)實(shí)驗(yàn)的

3、方法驗(yàn)證了使用光纖Bragg光柵傳感器測(cè)量變形的可行性；(2)闡述應(yīng)變模態(tài)分析理論并利用該理論推導(dǎo)出應(yīng)變姿態(tài)轉(zhuǎn)換關(guān)系，對(duì)甲板簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)使用ANSYS進(jìn)行仿真，通過(guò)仿真比較了使用有限元靜態(tài)分析方法和本文提出的應(yīng)變模態(tài)分析方法計(jì)算出的不同載荷下的撓曲轉(zhuǎn)角，從精度上說(shuō)明了將光纖Bragg光柵傳感器應(yīng)用在分布式系統(tǒng)中是可行的；(3)實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)光纖Bragg光柵測(cè)量分析系統(tǒng)，完成從采集、分析到發(fā)送數(shù)據(jù)的全部功能，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)室模擬通信實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了系統(tǒng)的