舰船波浪中航行时的变形分析及其IMU实时测量方法

摘要：

大型舰船在水面上航行过程由于波浪的作用会产生一定的变形，该变形会降低舰船上姿态信息的精度，影响舰载武器系统的作战效能，针对这一问题，首先对舰船的变形进行理论分析，计算舰船所承受的波浪载荷，将波浪载荷加载到舰船的有限元模型，经计算得到的甲板各节点的角位移及线位移信息，以此来分析舰船的变形。在舰船的关键战位点安装由陀螺仪和加速度计组成的惯性测量单元（IMU），将IMU的输出信息与舰船主惯导的输出信息进行匹配，设计舰船变形估计的卡尔曼滤波器，实时估计IMU安装处的甲板变形角，为舰载武器装备提供准确的局部姿态信息，实验结果证明了所提方法的有效性。

关键词：变形、波浪载荷、有限元、惯性测量单元、卡尔曼滤波

分类号：U666.1(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金61203168；博士后2013m532173；航空基金20135184007

在线出版日期：2014-08-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：327-332