光纖光柵傳感器在分布式系統(tǒng)中應用研究.pdf

1、分布式捷聯(lián)姿態(tài)基準及變形測量系統(tǒng)針對分立的捷聯(lián)局部基準系統(tǒng)存在的問題，提出了建立全艦導航統(tǒng)一的分布式局部姿態(tài)基準及變形測量和甲板變形補償系統(tǒng)的設計思想，這種姿態(tài)基準系統(tǒng)的精確度和可靠性比原有的捷聯(lián)姿態(tài)基準系統(tǒng)有了很大提高，在艦船甲板交形測量領域具有很大的先進性和實用價值。
　　 波浪載荷以及武器系統(tǒng)沖擊載荷等會引起艦船甲板的變形，為了克服甲板變形帶來的誤差，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量補償方

2、案，根據(jù)分布在甲板上的一些優(yōu)化選擇的測量點上的光纖Bragg光柵傳感器測量甲板應變，然后利用應變模態(tài)分析理論推導應變姿態(tài)轉換關系，計算出甲板上各戰(zhàn)位點的撓曲變形轉角，把這個撓曲變形轉角作為分布式捷聯(lián)姿態(tài)基準的姿態(tài)補償信息，通過多級分布式計算機系統(tǒng)建立全艦統(tǒng)一姿態(tài)基準系統(tǒng)。
　　 論文從三個方面解決了如何將光纖Bragg光柵傳感器應用在分布式系統(tǒng)中的問題，即：(1)從光纖Bragg光柵本身的傳感特性出發(fā)，推導其傳感模型并通過實驗的

3、方法驗證了使用光纖Bragg光柵傳感器測量變形的可行性；(2)闡述應變模態(tài)分析理論并利用該理論推導出應變姿態(tài)轉換關系，對甲板簡化結構使用ANSYS進行仿真，通過仿真比較了使用有限元靜態(tài)分析方法和本文提出的應變模態(tài)分析方法計算出的不同載荷下的撓曲轉角，從精度上說明了將光纖Bragg光柵傳感器應用在分布式系統(tǒng)中是可行的；(3)實現(xiàn)了網(wǎng)絡光纖Bragg光柵測量分析系統(tǒng)，完成從采集、分析到發(fā)送數(shù)據(jù)的全部功能，并通過實驗室模擬通信實驗驗證了系統(tǒng)的