基于分布式姿态基准的变形测量系统变形模型与数据重组技术研究

摘要

为了消除舰船甲板变形的影响,提高舰载武器系统的命中率,针对分立的局部基准系统存在的问题,结合近年来蓬勃发展的分布式技术、光纤光栅传感测量技术和数据融合技术,利用安装在舰船上的少量惯性测量装置、以网络形式分布的光纤光栅传感器、分布式多级计算机系统和局域网等,建立全舰统一的分布式捷联姿态基准及变形测量系统是很有必要的。本研究主要内容包括：
　　 ⑴基于甲板简化结构的模态特性分析,建立了传感器布局优化方案,以模态置信度MAC矩阵的最大非对角元为目标函数,确定了甲板变形测量系统的传感器位置和数量。
　　 ⑵基于甲板简化结构的有限元模型,采用工程整定的方法,建立了甲板位置--变形模型,通过甲板上优化布置的传感器输出信息,识别甲板结构的变形状态,从而分区域拟合计算甲板结构任意位置的变形(位移与转角)。
　　 ⑶根据分布式捷联姿态基准系统的特点和要求,分析、确定了分布式捷联姿态基准系统数据重组的系统、结构模型及融合层次,研究了捷联基准的数据一致性检测规则和作用区域范围,提出数据重组方案。

目录

文摘

英文文摘

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 国内外研究现状、水平及发展

1.3 选题背景和研究意义

1.4 本文的研究内容

第二章 基于分布式姿态基准的变形测量系统总体方案设计

2.1 引言

2.2 基于分布式姿态基准的变形测量系统总体方案

2.2.1 系统总体方案的设计

2.2.2 甲板变形测量技术研究

2.2.3 系统数据重组技术研究

2.3 小结

第三章 传感器优化布置

3.1 引言

3.2 传感器优化布置方法

3.3 传感器布置方案的评估准则

3.4 传感器布置的初步选择方法

3.4.1 确定测点选择的范围

3.4.2 确定目标试验模态

3.4.3 初步选择小组测点

3.4.4 形成假定测点群对应的目标模态向量的MAC阵

3.4.5 寻找使原MAC阵的非对角元趋于最小的测点位置

3.4.6 检查最初假定的测点群

3.5 等截面悬臂梁的传感器布置算例

3.6 甲板结构的传感器布置

3.7 小结

参考文献

第四章 甲板结构位置--变形模型研究

4.1 引言

4.2 甲板结构有限元模型的建立

4.2.1 甲板结构分析

4.2.2 建模方法的选择

4.2.3 单元的选择

4.2.4 有限元网格的划分

4.2.5 建立甲板结构的有限元模型

4.3 甲板结构位置--变形模型的建立

4.3.1 基于有限元方法的甲板结构计算

4.3.2 甲板结构的变形状态识别

4.3.3 甲板任意位置的变形计算

4.3.4 建立甲板结构的位置--变形模型

4.4 甲板结构位置--变形模型仿真计算

4.5 小结

参考文献

第五章 分布式姿态基准系统中数据重组技术研究

5.1 引言

5.2 信息融合的基本概念

5.3 信息融合系统的结构与算法

5.3.1 信息融合的结构及算法分类

5.3.2 信息融合的算法分析

5.4 基于信息融合的数据重组技术研究

5.4.1 数据重组的系统模型

5.4.2 数据重组的结构模型及层次

5.4.3 数据重组方案

5.4.4 捷联基准的作用区域

5.4.5 捷联基准的数据一致性检测规则

5.4.6 基于神经网络的数据重组算法

5.4.7 仿真与结果

5.5 小结

参考文献

第六章 总结与展望

致谢

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