船舶運動狀態(tài)的監(jiān)測及短期預報.pdf

1、在波浪中航行的船舶像任何剛體一樣可以產生6個自由度的運動分量：垂蕩、橫蕩、縱蕩、縱搖、橫搖、艏搖。隨著計算機的發(fā)展，人們認識到捷聯(lián)慣導系統(tǒng)是非常有效的測量剛體運動狀態(tài)的解決方案，一般在導彈和其它飛行器，如火箭、飛機上用得比較普遍。在大型艦船，特別是帶有飛機平臺的艦船，比如航空母艦，以及潛艇上面也有廣泛的應用。隨著捷聯(lián)慣導系統(tǒng)朝著民用方向越來越普及，可以預計在不遠的將來廉價而又高性能的捷聯(lián)慣導系統(tǒng)會在商船上得到普及應用。 基于慣導

2、系統(tǒng)測量的數(shù)據(jù)可以對艦船的運動作短期預報，為艦載機的起飛和降落的安全提供保障；另一方面此系統(tǒng)還可以為潛艇長期進行水下活動提供技術支持，由于慣導系統(tǒng)是一種自持性的系統(tǒng)，不需要外界提供任何信息，這樣潛艇不需要隔一段時間浮出水面進行GPS定位，提高了潛艇的隱蔽性。 本文研究的主要內容是： 1．研究了無陀螺捷聯(lián)慣導系統(tǒng)解算理論，推導了載體上任意一點的加速度在慣性坐標系下的表達方式。 2．討論了船用無陀螺慣性導航平臺初始對

3、準的要求，以及捷聯(lián)慣導系統(tǒng)在艦船上安裝的時機選擇和注意事項。 3．參考了前人的研究資料，通過對無陀螺捷聯(lián)慣導系統(tǒng)進行深入的研究，分別討論了六加速度計、九加速度計、十二加速度計組成的捷聯(lián)慣導系統(tǒng)模型，對應不同的加速度計配置方式，推導出了角速度與線速度的解算方法，并且對比分析了模型之間的優(yōu)缺點，提出了通過安裝角速度測量陀螺獲得的信息來對方程進行求解，并取到了好的作用，最后通過計算機仿真驗證了模型的實用性與正確性。 4．分析了