[发明专利]基于目标模拟器的船摇隔离度静态测试方法

摘要

本发明涉及一种基于目标模拟器的船摇隔离度静态测试方法，本发明重点解决的问题有船摇模拟数据生成方法、静态条件下船摇隔离度测试环境构建，技术方案是通过计算机仿真正弦/余弦波模拟船摇角度或速度扰动，人工设定不同幅度、不同船摇周期的船摇扰动；也可根据船实际录取惯导数据推导计算天线方位、俯仰轴的船摇角度、角速度量，从而模拟海上条件下实际船摇数据。并将船摇扰动数据，在自跟踪环的位置反馈中或速度环输入端加入，进而检验船载伺服的跟踪性能和船摇隔离效果。采用本发明方法，船摇隔离度测试简单，伺服环路参数调试与校验便利，满足船载伺服系统船摇隔离度静态测试的能力。

主权项

一种基于目标模拟器的船摇隔离度静态测试方法，通过仿真船摇扰动数据，并将其带入伺服控制环路中，完成了船载伺服系统静态船摇隔离度的测试，其特征在于：所述方法包括以下步骤：步骤一、船摇模拟器设计1.1 理想船摇数据的模拟假设船摇引起方位/俯仰上的角度运动是正弦运动，建立其运动方程：式中：为方位船摇角度，为方位最大船摇幅度，为方位船摇的角频率，为方位船摇周期，通过调整值完成对船摇信号幅度的调整，调整值完成对船摇信号周期的调整；1.2实际惯导数据的回放甲板直角坐标系按测量船甲板坐标系定义：X—甲板直角坐标轴，在甲板平面内，沿艏艉线方向指向舰艏；Y—甲板直角坐标轴，垂直甲板向上；Z—甲板直角坐标轴，在甲板平面内，指向右舷；输入数据，船体姿态角：ψ—纵摇角；θ—横摇角；ｋ—航向角；输入数据，雷达方位、俯仰角：A—雷达方位角；E—雷达俯仰角；输出数据，船摇角速度在A、E的分解量：ω_A、ω_E；①采用最小二乘法对船摇数据ψ、θ、k进行平滑求导，分别求出ω_ψ、ω_θ、ω_k，它们分别对应于ψ、θ、k的三个速度分量；②船摇角速度ω_ψ、ω_θ、ω_k向甲板直角坐标系的转换③甲板坐标系角速度ω_x、ω_y、ω_z向A、E轴的分解根据解算出船摇角度；步骤二、船摇隔离度检测在自跟踪环的位置反馈中加入船摇角度扰动，调整值及值，确保船扰动信号幅度到达测试要求、信号周期与实际船摇周期相近，此时船摇扰动角度的最大摆动幅度为，在此状态下可分别测试自跟踪环、自跟踪环+陀螺稳定环、自跟踪环+陀螺稳定环+船摇前馈的船摇隔离度：①自跟踪环隔离度测试自跟踪环路闭环，去陀螺，去船摇前馈，记录最大值天线方位误差电压，按照下式计算误差电压对应的天线跟踪残留角度值:（1）——方位定向灵敏度，V/mil；——天线俯仰角，（°），按下式计算方位跟踪位置回路船摇隔离度（2）；②自跟踪环+陀螺稳定环船摇隔离度自跟踪环路闭环，加陀螺，去船摇前馈，记录最大值天线方位误差电压，按照公式（1）计算误差电压对应的角度值，按照公式（2）解算出自跟踪环+陀螺稳定环船摇隔离度；③自跟踪环+陀螺稳定环＋船摇前馈的船摇隔离度自跟踪环路闭环，加陀螺，加船摇前馈，记录最大值天线方位误差电压，按照公式（1）计算误差电压对应的角度值，按照公式（2）解算出自跟踪环+陀螺稳定环＋船摇前馈的船摇隔离度。