15875.海洋平臺(tái)監(jiān)測與測量裝置的研究

1、碩士學(xué)位論文海洋平臺(tái)監(jiān)測與測量裝置的研究TheResearchof0ffsborePlatformMonitoringandMeasuringDevices學(xué)21109252大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnobgy大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要海洋環(huán)境的復(fù)雜性和不確定性易對海洋平臺(tái)的結(jié)構(gòu)造成不利影響，對平臺(tái)的安全運(yùn)營形成隱患。為了保障平臺(tái)的安全作業(yè)，優(yōu)化平臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，需要對海洋平臺(tái)實(shí)施長期現(xiàn)場監(jiān)測。市場上的很多傳

2、感器由于自身的一些特點(diǎn)，比如外部封裝、通信方式、價(jià)格等，無法滿足海洋平臺(tái)監(jiān)測的需求。所以有必要根據(jù)海洋平臺(tái)監(jiān)測需求開發(fā)平臺(tái)監(jiān)測專用的測量裝置。本文以南海“挑戰(zhàn)”號為背景，針對平臺(tái)結(jié)構(gòu)和氣候環(huán)境特點(diǎn)，對海洋平臺(tái)監(jiān)測技術(shù)及測量裝置進(jìn)行了研究，提出了一套深海浮式平臺(tái)監(jiān)測方案，并開發(fā)了兩款適用于平臺(tái)監(jiān)測的測量裝置：自容式系泊測量裝置和航姿參考系統(tǒng)。針對系泊鏈的姿態(tài)和位置開發(fā)了自容式系泊測量裝置。該裝置內(nèi)部高精度的傳感器和高分辨率的ADC確保了儀

3、器的精度。從硬件和軟件兩方面進(jìn)行低功耗設(shè)計(jì)，最大限度地延長電池使用壽命。經(jīng)過嚴(yán)格的標(biāo)定與性能測試，保證裝置的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確性。針對浮體的姿態(tài)開發(fā)了航姿參考系統(tǒng)。該系統(tǒng)由三軸加速度計(jì)、三軸陀螺儀和三軸磁強(qiáng)計(jì)組成，采用四元數(shù)法解算姿態(tài)，并通過卡爾曼濾波器進(jìn)行信息融合來補(bǔ)償四元數(shù)法的誤差。對主要誤差來源陀螺儀的漂移進(jìn)行了小波降噪處理，提高解算精度。經(jīng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該航姿參考系統(tǒng)能夠正確的反映載體的姿態(tài)信息，證明了組成方案的可行性和算法的正確性。目前，