基于惯性传感器输出匹配的舰船变形估计方法

大型舰船在海上航行过程中由于风浪作用、载荷变化、太阳照射以及载体机动等原因会产生一定的变形,该变形会极大地影响到舰载武器装备所需姿态信息的精度。针对这一问题,本文提出了在战位点安装惯性测量单元(IMU:陀螺+加速度计),直接根据IMU输出的速度增量和角速度信息,结合舰船主惯性导航系统的输出信息,利用卡尔曼滤波估计舰船变形角,来补偿船体变形对武器姿态数据的影响。仿真结果表明,在中等海况下,介绍的方法能够快速准确地估计出舰船变形角,在10秒钟内能达到1角分的精度。

舰船船体变形及其测量方法

从舰船船体变形对测量设备影响的客观存在出发,讨论了船体变形产生的原因和船体变形测量的必要性,进而介绍了目前船上使用的大钢管基准法等变形测量方法,以及近几年提出的一些船体变形测量新方法如像机链位姿传递摄像测量方法等,探讨了船体变形测量技术的发展趋势。

舰船及海洋工程变形铝合金

作者所说的舰船及海洋工程变形铝合金是指5×××系及7A33(7033)铝合金,它们对海水及海洋大气有很好的抗腐蚀性能,是铝合金中抗腐蚀性能最强的,甚至比1×××系铝合金的还略胜一筹。对5×××系海洋工程铝合金(5052、5252、5154、5454、5754、5083、5086)及7A33铝合金的工艺性能及抗腐蚀性能作了简单的论述。7A33铝合金是一种新型的海洋铝合金,在水上飞机、直升机与两栖飞机制造中获得了广泛应用,表现良好。广西柳州银海铝业有限公司生产5×××系铝合金板带时,利用(1+4)式热连轧带卷余热实现自退火,省去了热连轧后的再结晶退火、冷轧、中间退火、清洗、稳定化退火等工序,缩短生产周期3 d～7 d,生产成本降低300元/t～800元/t。

舰船甲板挠曲变形动态检测技术研究

基于卡尔曼滤波算法建立了舰船甲板变形动态检测系统的模型,其中舰船上的INS(主惯导系统)作为基准对舰船在海中航行的姿态进行实时动态检测,甲板上滑行的SINS(子惯导系统)检测甲板的实时形变量。利用微分几何得到真实的甲板挠曲变形量,并对模型进行仿真。结果表明,这种测量方法在实际应用中具有可行性。

船体三维变形响应的数值预报

针对航行中舰船变形问题,采用三维水弹性理论实现了波浪中舰船的动态变形预报。通过拟合不同模态下船体有限元模型的节点位移,实现了将三维模态信息应用于广义流固耦合界面条件。建立了舰船在规则波中的广义水弹性运动方程,求解出各阶振动模态的主坐标。将各阶弹性模态主坐标与预报位置的角变形矩阵相乘,得到角变形响应。针对某实船,分别采用三维水弹性方法和三维刚体方法进行计算,通过对船体结构角变形响应的对比,验证了三维水弹性方法的正确性,同时也证明了该方法在计算效率上的优势。