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基于电极模态切换的半球谐振陀螺自校准方法

中国惯性技术学报 2024年第1期32卷 58-63,70页

作者：赵小明王长元陈刚杨松普贾晨凯唐明浩天津航海仪器研究所天津300131 中国船舶航海保障技术实验室天津300131

针对因受加工技术、加工条件以及外部环境因素等影响,半球谐振陀螺在力平衡模式下输出零偏稳定性及重复性变化较大的问题,提出一种基于模态切换的陀螺自校准方法。基于半球谐振陀螺二阶振动模态机理,建立理想状态下谐振子运动方程,并分... 详细信息

针对因受加工技术、加工条件以及外部环境因素等影响,半球谐振陀螺在力平衡模式下输出零偏稳定性及重复性变化较大的问题,提出一种基于模态切换的陀螺自校准方法。基于半球谐振陀螺二阶振动模态机理,建立理想状态下谐振子运动方程,并分析推导了谐振子在阻尼不均和频率裂解等非理想因素影响下的运动模型和参数控制方程。根据谐振陀螺输出漂移特性,提出了一种基于电极功能切换的半球谐振陀螺自校准方法。通过相关实验,分析比较了电极模态切换前后陀螺输出稳定性及重复性,实验结果表明,陀螺零偏稳定性提升1.8倍以上,陀螺零偏重复性提升90.5%,所提方法能有效估计及补偿陀螺漂移,提高半球谐振陀螺输出的稳定性和重复性。

关键词：半球谐振陀螺力平衡模式自校准模态切换

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水下声学导航网络节点区域最优布局方法

中国惯性技术学报 2024年第3期32卷 282-289,313页

作者：王永召赵杨陈伟刘猛天津航海仪器研究所天津300131 31529部队北京100042 中国船舶航海保障技术实验室天津300131

为实现水下声学导航网络节点满足区域定位精度需求,同时满足节点布局数量及费效比最优,提出了一种水下声学导航网络节点最优布局方法。根据节点布局间距和定位误差关系,选定满足定位精度需求的最大节点布局间距,采用2D网格生成算法控制... 详细信息

为实现水下声学导航网络节点满足区域定位精度需求,同时满足节点布局数量及费效比最优,提出了一种水下声学导航网络节点最优布局方法。根据节点布局间距和定位误差关系,选定满足定位精度需求的最大节点布局间距,采用2D网格生成算法控制节点间距在最大间距,以实现导航网络节点的自动化最优布局。考虑海底地形遮挡声源情况,利用地形开角与临界开角和小开角临界值的对比,快速确定区域布局风险区并在2D网格生成算法中设置不可布局区域,进一步优化实际海底地形导航网络节点布局。通过某实际海域导航网络区域布局的仿真实验验证,所提方法可实现100 m定位误差的预期设计需求,并满足布局节点数量最优。

关键词：水下声学导航网络节点布局射线声学海底地形

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基于DMPC的船舶航向控制算法研究

舰船科学技术 2024年第7期46卷 46-51页

作者：张子昌谌兴良孙灵远沈东欧阳盼天津航海仪器研究所天津300130

针对船舶高航速下强机动时易出现大横倾和高海况下的频繁操舵问题,采用离散型模型预测控制(DMPC)理论提出一种基于转向速率和舵角舵速约束条件下的航向机动控制策略,通过控制转向过程中的航向速率限制高速转向过程中的最大横倾。针对海... 详细信息

针对船舶高航速下强机动时易出现大横倾和高海况下的频繁操舵问题,采用离散型模型预测控制(DMPC)理论提出一种基于转向速率和舵角舵速约束条件下的航向机动控制策略,通过控制转向过程中的航向速率限制高速转向过程中的最大横倾。针对海浪干扰特性,通过忽略舵角舵速的约束条件得到线性的DMPC控制器形式并引入辅助滤波器,校正控制器在海浪干扰频率段的频响特性,达到减小无效操舵的目的。仿真数据表明,所设计的基于内环航向速率的航向控制算法能有效地解决船舶高航速机动时的大横倾问题,引入辅助滤波器之后能有效减少船舶在海浪干扰下的操舵频率,显著提高了船舶快速机动时的平稳性和安全性。

关键词：船舶航向控制模型预测控制辅助滤波器

平面磨削GT35残余应力形成机理与可控工艺方案

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制造技术与机床 2024年第1期 151-157页

作者：付天章李媛陈明尹滦李立杰杨纪东天津航海仪器研究所天津300131

陀螺仪电机轴承套等钢结硬质合金GT35材料零件由于加工过程中的微应力控制不当经常出现表面开裂、尺寸变形等质量问题,给陀螺仪的生产带来了不小的困扰。为了探究平面磨削加工工艺参数对表面残余应力的影响,实现低残余应力加工的可控工... 详细信息

陀螺仪电机轴承套等钢结硬质合金GT35材料零件由于加工过程中的微应力控制不当经常出现表面开裂、尺寸变形等质量问题,给陀螺仪的生产带来了不小的困扰。为了探究平面磨削加工工艺参数对表面残余应力的影响,实现低残余应力加工的可控工艺方案,文章分析了平面磨削GT35残余应力的形成机理,采用KP-36精密磨床开展了磨削试验,对砂轮线速度、径向磨削深度、工件进给速度以及砂轮结合剂种类等工艺参数进行了因素轮换法试验分析,并采用X射线衍射进行了残余应力检测。试验研究结果表明,在GT35钢结硬质合金平面磨削工艺参数中径向磨削深度影响程度占比49%、工件进给速度占比25%、结合剂种类占比16%、砂轮线速度占比10%;工件进给速度为18 m/min时残余应力最小;树脂结合剂砂轮比青铜结合剂砂轮加工后零件残余应力平均小10%。GT35材料零件平面磨削残余应力可控工艺方案为采用青铜结合剂金刚石砂轮并选用0.002 mm的径向磨削深度、18 m/min的工件进给速度以及30 m/s的砂轮线速度。

关键词：残余应力 GT35 平磨开裂变形

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航标灯检测标准应用研究

航海 2024年第4期 61-66页

作者：陆沈添江道伟李昊交通运输部东海航海保障中心上海航标处上海201208

航标灯检测标准是对航标灯进行检测和评估的技术标准。本文从航标灯检测标准的实际应用出发,研究航标灯检测标准相关的国家标准、交通行业标准,结合上海航标处目前现状,通过对检测标准进行吸收、转化和应用,从而形成独特的检测体系,旨... 详细信息

航标灯检测标准是对航标灯进行检测和评估的技术标准。本文从航标灯检测标准的实际应用出发,研究航标灯检测标准相关的国家标准、交通行业标准,结合上海航标处目前现状,通过对检测标准进行吸收、转化和应用,从而形成独特的检测体系,旨在提升管理人员的职业素养,加快航标维护的效率,降低航标维护的成本,提高航标管理的能力。

关键词：航标灯检测标准应用

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浅谈基于4G的远程分布式气象信息采集系统

中国设备工程 2024年第11期 124-127页

作者：夏国瑞李文辰上海气象仪器厂有限公司上海第二工业大学上海201209

气象信息是确保人们日常生活和社会发展的重要因素。及时准确地获取气象信息有助于气象部门提供更精准的气象预测,因此,实时性高、可靠性强且易于布置的气象设备及其配套的采集系统更符合现阶段气象信息需求。本文设计了一套基于STM32... 详细信息

气象信息是确保人们日常生活和社会发展的重要因素。及时准确地获取气象信息有助于气象部门提供更精准的气象预测,因此,实时性高、可靠性强且易于布置的气象设备及其配套的采集系统更符合现阶段气象信息需求。本文设计了一套基于STM32单片机和4G通信技术的远程分布式气象信息采集系统。该系统包括硬件设备、下位机软件、远程服务器和客户端四大部分,可实现观察域内多点分布,并通过远程服务器客户端实时调取和使用该数据。经实验检验,系统正确、可靠地实现了所有预设功能。

关键词：气象传感器 STM32 4G 物联网风速风向

用于原子干涉仪的激光相位锁定及频率切换方法

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中国惯性技术学报 2024年第4期32卷 394-398页

作者：孔德龙陈玮婷裴栋梁王杰英李奕泽张子山天津航海仪器研究所天津300131 天津市量子精密测量技术重点实验室天津300131 中国船舶航海保障技术实验室天津300131

针对光锁相环参考频率在大范围跳变时,待锁激光器因频率响应速度不足引起的锁相失效的问题,在已有光锁相环基础上,提出了一种基于电压补偿的激光相位锁定及频率切换方法。首先基于光锁相环的环路特性构建了参考频率切换模型,分析了锁相... 详细信息

针对光锁相环参考频率在大范围跳变时,待锁激光器因频率响应速度不足引起的锁相失效的问题,在已有光锁相环基础上,提出了一种基于电压补偿的激光相位锁定及频率切换方法。首先基于光锁相环的环路特性构建了参考频率切换模型,分析了锁相拉曼光对原子干涉仪相位影响的评价方法;之后通过构建激光频率变化和压电陶瓷电压的对应关系,获取电压-频率的转换标度;最后根据实际的原子干涉仪激光频率需求,完成切换频率和补偿电压的匹配时序设计。实验结果表明当参考频率在300 MHz范围内切换时,锁相环路在0.2 ms内即可实现稳定,并在原子干涉仪上实现了干涉时间间隔为60 ms的干涉验证。所提方法为提升原子干涉仪激光系统的集成化、可靠性等提供了一种思路,有助于推动原子干涉仪的工程化研究。

关键词：原子干涉激光系统相位锁定电压补偿

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海上无线电监测系统建设思考

中国海事 2024年第1期 60-62页

作者：秦为径东海航海保障中心上海通信中心上海201210

通过分析当前海上无线电通信存在的问题,提出了建立健全海上无线电监测系统以改善海上无线电通信环境的建议,并从标准制定、架构搭建、频率监测、台(站)选址、台(站)监测和软件开发等方面介绍了其实现路径,为交通运输行业水上无线电监... 详细信息

通过分析当前海上无线电通信存在的问题,提出了建立健全海上无线电监测系统以改善海上无线电通信环境的建议,并从标准制定、架构搭建、频率监测、台(站)选址、台(站)监测和软件开发等方面介绍了其实现路径,为交通运输行业水上无线电监测体系建设提供参考。

关键词：海上无线电监测系统监管水平

“海巡160”轮克令吊吊重钟摆及液压油泄漏问题研究

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航海 2024年第2期 27-29页

作者：瞿敏康胥祺交通运输部东海航海保障中心上海航标处上海201208

液压克令吊因其起重能力大、调速范围广、性能可靠、操纵方便而被广泛应用于各类工程船舶。以上海航标处大型航标船“海巡160”轮为例,该船液压克令吊在起吊航标浮筒时存在吊重钟摆及液压油泄漏的问题,亟须解决。本文针对“海巡160”轮... 详细信息

液压克令吊因其起重能力大、调速范围广、性能可靠、操纵方便而被广泛应用于各类工程船舶。以上海航标处大型航标船“海巡160”轮为例,该船液压克令吊在起吊航标浮筒时存在吊重钟摆及液压油泄漏的问题,亟须解决。本文针对“海巡160”轮航标吊机在实际应用中遇到的问题进行原因分析,并提出相应的改进措施,进一步保障作业安全。

关键词：液压克令吊钟摆液压油泄漏