导读:本文包含了磁通门罗经系统论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:磁通门技术,磁通门罗经系统,跟踪式航向,数字转换
磁通门罗经系统论文文献综述
徐搏[1](2008)在《磁通门罗经系统的设计与应用》一文中研究指出在各种测磁和测角方法中,磁通门技术最适用于与电子系统和计算机配套,具有在各种恶劣环境和复杂工作条件下的适应性,并且与其它电子设备和计算机配套以后的性能大为改善,便于实现智能化。在国外,磁通门罗盘基本淘汰掉了永磁体罗盘。磁通门探头良好的矢量响应性可以使磁通门罗盘具有很高测角精度,磁通门探头简单、可靠和便于小型化。考虑到磁罗经的缺点和磁通门技术的特点,可以利用磁通门技术研究出一种新式的利用地磁作用力的罗经系统。它可以满足以下几点:1这套系统应该具有旧式磁罗经的一切优点,例如可以仅借助地磁作用力就可独立工作,结构简单,运行可靠等。2磁通门罗经系统保持与原系统的兼容性,即新式的罗经系统应能尽量利用船上原有的航向指示系统,以减小技术改造成本。具体实现起来应表现为,新系统保留与原磁罗经系统的全部接口,且接口标准不变。3本系统中加入了微机控制部分提高自差消除精度。微机控制部分主要完成以下功能:1)航向角的解算。微机把磁通门电路部分处理后的磁通门探头的航向信息解算成数字码。为了满足精度要求,航向角的数字码位宽为16位,即系统动态范围约为0.0055°。2)自差的补偿。本论文参考磁罗经自差补偿的通常所采用的“爱利法”,通过编程利用单片机实现校正算法来得到真实的航向角。3)航向信息的发送和显示。单片机将校正后的航向角信息以数字的方式发送。磁通门技术的基本原理是磁通门探头将环境磁场调制成偶次谐波感应电势,这个偶次谐波感应电势的大小随环境磁场的强弱变化。为实现精确测量,一般在实际应用中多采用双铁芯磁通门,设计成差分输出探头来消除磁通门探头变压器效应的感应电势。根据磁通门探头输出信号的特性,本课题采用二次谐波选择法检测环境磁场。二次谐波选择法即通过检测磁通门探头输出信号的偶次谐波感应电势中二次谐波分量的大小和极性以解算环境磁场的强弱和方向。地球本身是一个带有N、S两个磁极的大球体,其表面的直流磁场大体上是比较均匀的,在地球表面的任意一点都可将磁场的强度分解为水平和垂直两个分量。由于磁通门信号具有良好的矢量响应特性,因此在水平面内垂直放置两个磁通门探头作为水平面内坐标系的两个轴,就可以将地磁场水平分量在水平面内两个轴上分解,即得到与地球磁场北极方向相关的两路正弦和余弦调制信号,其幅值分别正比于测量绕组与地球磁北极方向之间的正弦和余弦角,其正负则与测量绕组的指向相位相关。如果能够解算出这个正弦角或余弦角的大小即可得到载体与地磁北极的夹角,从而也得到了载体的航行方向。因此,在水平面内垂直放置的两个磁通门探头就构成了一个罗经系统的方向传感器。磁通门探头构成的方向传感器、磁通门电路和航向显示发送部分就构成了磁通门罗经系统。方向传感器可由在水平面内垂直放置的两个磁通门探头构成。磁通门电路的主要功能是将磁通门探头的输出信号中的有用信号正确地检测出来,进而将方向传感器输出的航向信息正确表达出来。正确地检测有用信号,需要根据信号特性设计合适的滤波器。表达航向信息的涵义就是将载体航向信息的物理信号转化成为适合我们处理和使用的数字信号。在本系统中,根据系统的应用要求和课题目的,我们采用了跟踪式航向-数字转换方案。系统采用AVR单片机接收航向信息的数字码并对数字码进行解算和补偿,提高系统的精度。磁通门罗经系统是以地磁矢量为基准指示航向的,但由于许多原因,环境磁场对磁通门传感器感应的地磁信号产生干扰,从而导致了磁通门罗经系统的方向传感器的输出存在一定的误差,即自差。自差表现为船磁场致使罗经北偏离磁北方向一个夹角而产生自差。在钢铁船舶上,磁罗经自差一般可达到几十度之多。因此,若不对自差进行补偿,本系统将失去实际应用意义。本系统中自差的补偿是通过在单片机种运行补偿算法程序实现的。实验表明,系统的原理样机的实验结果基本达到了预期指标。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2008-10-01)
张庆[2](2006)在《磁通门罗经系统的研究》一文中研究指出利用地球磁场来测量方向是人类历史上最古老的测量方法之一。尽管这种测量技术一直在改进和发展,但是现代科学技术的发展对磁航向测量提出的要求更高。现有的船舶磁航向测量系统面临的体积、重量、功耗偏大和调试、误差补偿费用偏高等问题。本文研究的新型的磁通门罗经系统的目的就是为了解决这些问题。 磁通门现象是一种普遍存在的电磁感应现象,只是在一般电器设备中被人们忽视了。在一根铁芯上缠绕激磁线圈和感应线圈,即成为磁通门探头。在激磁作用下,感应线圈出现随环境磁场强度而变的偶次谐波分量电势的特征。如果探头铁心处于周期性过饱和工作状态,那么由环境磁场产生的感应电势将显着变大,这种现象称为磁通门现象,由环境磁场而产生的那部分感应电势就称为磁通门信号。磁通门探头只敏感被测磁场在其轴线的分量,因而具有极好的矢量响应性。因此,磁通门探头也可以用来检测磁场的方向。在水平面内垂直放置两个磁通门探头可以构成一个检测磁航向的传感器。 本文根据磁通门探头的输出信号特性及实际应用要求,采用跟踪式航向-数字转换系统方案,设计出了一套实用可靠的磁通门信号处理电路。在本系统中,我们使用AVR单片机作为整个数字部分的主控制器,实现航向数字信息的读取、解算和显示发送功能。航向解算过程包括有磁通门罗经系统的自差补偿运算。本文针对自差计算公式中的叁角函数运算设计了一种适合于在微控制器上运用的优化算法。磁通门探头传感器、磁通门电路和航向显示发送部分组成了一套完整的基于磁通门技术的新型罗经系统。 本文还给出了针对磁通门罗经自差补偿的实验方法,并提供出一组实验数据。实验数据表明,本文设计的磁通门罗经系统可以满足保证船舶航行安全的精度要求,具有非常好的应用前景。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2006-02-01)
磁通门罗经系统论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
利用地球磁场来测量方向是人类历史上最古老的测量方法之一。尽管这种测量技术一直在改进和发展,但是现代科学技术的发展对磁航向测量提出的要求更高。现有的船舶磁航向测量系统面临的体积、重量、功耗偏大和调试、误差补偿费用偏高等问题。本文研究的新型的磁通门罗经系统的目的就是为了解决这些问题。 磁通门现象是一种普遍存在的电磁感应现象,只是在一般电器设备中被人们忽视了。在一根铁芯上缠绕激磁线圈和感应线圈,即成为磁通门探头。在激磁作用下,感应线圈出现随环境磁场强度而变的偶次谐波分量电势的特征。如果探头铁心处于周期性过饱和工作状态,那么由环境磁场产生的感应电势将显着变大,这种现象称为磁通门现象,由环境磁场而产生的那部分感应电势就称为磁通门信号。磁通门探头只敏感被测磁场在其轴线的分量,因而具有极好的矢量响应性。因此,磁通门探头也可以用来检测磁场的方向。在水平面内垂直放置两个磁通门探头可以构成一个检测磁航向的传感器。 本文根据磁通门探头的输出信号特性及实际应用要求,采用跟踪式航向-数字转换系统方案,设计出了一套实用可靠的磁通门信号处理电路。在本系统中,我们使用AVR单片机作为整个数字部分的主控制器,实现航向数字信息的读取、解算和显示发送功能。航向解算过程包括有磁通门罗经系统的自差补偿运算。本文针对自差计算公式中的叁角函数运算设计了一种适合于在微控制器上运用的优化算法。磁通门探头传感器、磁通门电路和航向显示发送部分组成了一套完整的基于磁通门技术的新型罗经系统。 本文还给出了针对磁通门罗经自差补偿的实验方法,并提供出一组实验数据。实验数据表明,本文设计的磁通门罗经系统可以满足保证船舶航行安全的精度要求,具有非常好的应用前景。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
磁通门罗经系统论文参考文献
[1].徐搏.磁通门罗经系统的设计与应用[D].哈尔滨工程大学.2008
[2].张庆.磁通门罗经系统的研究[D].哈尔滨工程大学.2006