基于JY901的浮體在波浪中的運(yùn)動測量技術(shù)研究.pdf

1、在浮體運(yùn)動試驗的研究過程中離不開浮體運(yùn)動姿態(tài)的測量和分析。精確地測量浮體運(yùn)動姿態(tài)是推進(jìn)船舶制造技術(shù)發(fā)展、改善船舶性能、研究海洋環(huán)境與船舶運(yùn)動內(nèi)在規(guī)律的最重要的一個環(huán)節(jié)。隨著船舶領(lǐng)域的不斷發(fā)展和前進(jìn)，人們對船舶運(yùn)動姿態(tài)的測量要求不斷提高。目前，通用的船舶姿態(tài)測量設(shè)備大都結(jié)構(gòu)較為固定，且造價昂貴，對于防撞碰墊等運(yùn)動幅度較大的浮體姿態(tài)測量來說，一方面測量范圍受限，另一方面測量設(shè)備不易安裝在被測浮體上。因此，研究和開發(fā)一種低成本、小型化、便于裝

2、卸的浮體運(yùn)動姿態(tài)測量系統(tǒng)具有積極的意義和良好的發(fā)展前景。
　　基于以上背景和目標(biāo)，本文提出一種基于JY901的浮體在波浪中運(yùn)動姿態(tài)測量技術(shù)。該浮體運(yùn)動姿態(tài)測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)簡單、質(zhì)量輕、體積小，方便攜帶和安裝，整個系統(tǒng)成本較低，測量精度滿足工程要求，并且能夠在較為復(fù)雜環(huán)境下完成浮體運(yùn)動姿態(tài)測量任務(wù)。
　　本文研究和分析傳感器在運(yùn)動測量系統(tǒng)中的應(yīng)用以及加速度傳感器JY901應(yīng)用于浮體測量技術(shù)的基本工作原理。在此基礎(chǔ)上，設(shè)計并開發(fā)基

3、于JY901的浮體運(yùn)動姿態(tài)測量的算法，包括帶通濾波算法和加速度信號數(shù)值積分算法等數(shù)值方法。
　　在此算法的基礎(chǔ)上，提出數(shù)據(jù)后處理軟件設(shè)計方案，通過濾波和數(shù)值積分，把所采集的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為浮體的六自由度運(yùn)動位移，從而獲得浮體在波浪中的運(yùn)動姿態(tài)。進(jìn)而實現(xiàn)測量裝置與數(shù)據(jù)處理軟件的結(jié)合，構(gòu)建完整的浮體運(yùn)動姿態(tài)測量系統(tǒng)。
　　通過氣墊船耐波性試驗對該運(yùn)動測量系統(tǒng)進(jìn)行了驗證，將陀螺儀和位移測量裝置對氣墊船姿態(tài)的測量數(shù)據(jù)與該系統(tǒng)的測量結(jié)果相對