高性能姿态仪在海洋与船舶领域的推广和应用.ppt

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1、高性能姿态仪在海洋及船舶领域的推广和应用李荣熙陈智超广东华南水电高新技术开发有限公司（广州）房晓明中国海洋石油总公司（北京）段梦兰叶茂中国石油大学（北京）中国海洋学会2013年学术年会报告载体的三维运动基于惯性组件的姿态仪的结构和原理三轴角速率传感器正交安装三轴加速度传感器正交安装温度传感器信号处理器辅助信息源（RTK/基线GPS，北斗B2……）各种误差来源加速计测量重力加速度得到姿态静态分量陀螺仪测量角速度积分作为动态分量老化和精密校准卡尔曼滤波器与数据融合传感器偏差在线修正垂直循环积分计算Heave陀螺寻北仪载体平台相关性基于惯性组件的姿态仪的结构和

2、原理陀螺积分长期误差外力作用于重力倾角基于惯性组件的姿态仪的结构和原理（垂直陀螺）三轴角速率积分姿态角先验估计加速度映射估计三轴加速度-+状态误差+误差模型误差计算++姿态角结果修正姿态角修正角速率-基于惯性组件的姿态仪的结构和原理约束条件1：船在海上约束条件2：长期加速度总和=1G约束条件3：波浪的正弦模型姿态仪的校准陀螺校准：零点基准值零点温度系数（高阶）灵敏度基准值灵敏度温度系数（高阶）非线性度垂直度误差矩阵加速度敏感度矩阵加速计校准：零点基准值零点温度系数（高阶）灵敏度基准值灵敏度温度系数（高阶）非线性度垂直度误差装配后在精密转台上补偿底座的装配

3、误差（若需要）姿态仪的校准姿态仪的安装使用尽量水平安装前向指向与载体的中线尽量重合尽量靠近载体的重心（或输入姿态仪到重心的距离进行软件补偿）远离强电磁场设备尽量远离震动和冲击尽量远离快速的温度变化区域电源电压稳定使用中影响姿态仪精度的因素器件老化长时间的加速度或转弯震动，强烈温度变化到重心距离太远或重心补偿不正确设置错误的带宽或波浪模式（长波模长型，短波长模型）数据延迟船舶或浮式平台姿态监控系统主动式升沉补偿结构的姿态测量探深仪姿态/升沉补偿动中通/光电吊舱水下设施监控自动测控船其他海洋/水文应用水下机器人（ROV）波浪浮标水动力学模型实验瞄准及火控系统

4、飞机迫降水面模型试验关于华南水电高新技术开发有限公司隶属水利部珠江水利委员会成立于1993年，注册资金1003万元主营业务：数字化水利，河口海岸工程测控，信息系统以及相应的电子产品高新技术企业，ISO9001企业2012年成立高新技术部，负责高性能产品的自主与合作研发与美国SenteraTechnology公司合作，引进成套惯导校准生产设备高新技术部主要产品包括：惯性姿态仪、海洋监控传感器、无人机直升机用惯导/自动驾驶仪、中远距离激光测距机(2.5-10km)等SenteraTechnologyCorporation,Richmond,CA,USAEst

5、ablishedinYear2000Targetedindustry:HighperformanceinertialsensingproductsMarineapplicationsUAVandunmannedhelicopterSmartsensing谢谢!知识回顾KnowledgeReview