1.一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法,其特征在于:
一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法所依托的對水測速精度考核系統(tǒng),主要包括數(shù)據(jù)采集分析設(shè)備、檢測標(biāo)準(zhǔn)儀器、慣導(dǎo)設(shè)備和多普勒計程儀;
其中,檢測標(biāo)準(zhǔn)儀器為GPS接收機(jī)或北斗接收機(jī),GPS接收機(jī),簡稱為GPS;
本專利中以GPS接收機(jī)為例進(jìn)行權(quán)利要求說明;
各設(shè)備的功能如下:
數(shù)據(jù)采集分析設(shè)備同時采集檢測標(biāo)準(zhǔn)儀器發(fā)送的試驗船實時位置信息和多普勒計程儀發(fā)送的試驗船實時速度信息;
檢測標(biāo)準(zhǔn)儀器同時向慣導(dǎo)設(shè)備和多普勒計程儀發(fā)送時鐘信息;
慣導(dǎo)設(shè)備向多普勒計程儀發(fā)送試驗船航向信息和縱橫搖角信息;
多普勒計程儀實時測量試驗船的對水速度信息;
為保障測速精度,需要多普勒計程儀的設(shè)備載體在航行過程中保持輪機(jī)轉(zhuǎn)速Ve不變,航向偏差≤±1°。
2.如權(quán)利要求1所述的一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法,其特征還在于:
一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法所依托的對水測速精度考核系統(tǒng)中的多普勒計程儀還可以是其他類型的計程儀。
3.如權(quán)利要求1所述的一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法,其特征還在于:
一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法,解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
以GPS接收機(jī)作為檢測標(biāo)準(zhǔn)儀器,試驗船在同一航線上往返航行三個航次,三個航次中分別記錄ADL測得的試驗船相對于各水層的橫向分速度和縱向分速度;然后,對這三個航次記錄的各水層橫向平均分速度與縱向平均分速度進(jìn)行消流處理,消流處理的結(jié)果值的合速度即為樣機(jī)的待考核速度,最后,通過與GPS真值比對統(tǒng)計測量偏差;
其中,所述的同一航線上往返航行三個航次為“順-逆-順”,也可以為“逆-順-逆”;
GPS速度真值,約等于輪機(jī)轉(zhuǎn)速,其計算方法為:
在同一航線上往返航行的“順-逆-順”或“逆-順-逆”三個航次中,記錄GPS接收機(jī)位置信息,計算出試驗船的實時速度;再將該速度分解到試驗船的橫向和縱向兩個方向上,分別求出這兩個方向上三個航次的橫向分速度平均值、縱向分速度平均值;
再對分速度平均值進(jìn)行消流,分別求出三個航次橫向和縱向兩個方向上GPS接收機(jī)平均速度的平均值;
然后,求出航跡向合速度,即為考核真值。
4.如權(quán)利要求1所述的一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法,其特征還在于:
一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法,具體步驟如下:
步驟A、記錄第一航次數(shù)據(jù);
步驟B、記錄第二航次數(shù)據(jù);
步驟C、記錄第三航次數(shù)據(jù);
步驟D、統(tǒng)計上述三個航次各種分速度的平均值;
步驟E、對步驟D的三個航次統(tǒng)計的多普勒計程儀和GPS的橫向、縱向速度測量值的平均值進(jìn)行消流處理;
步驟F、由值的大小可以判定往返航行三航次期間的洋流穩(wěn)定性以及試驗船航向穩(wěn)定性,進(jìn)而判定該次考核樣本是否有效,最終以合速度考核法或分速度考核法計算多普勒測速測流儀的對水測速精度;
至此,從步驟A到步驟F,完成了一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法。
5.如權(quán)利要求4所述的一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法,其特征還在于:
步驟A中,記錄第一航次數(shù)據(jù)的記錄時刻為:
第一航次數(shù)據(jù)包括:
第一航次多普勒計程儀橫向測速結(jié)果,記為:
第一航次多普勒計程儀縱向測速結(jié)果,記為:
第一航次GPS橫向測速結(jié)果,記為:
第一航次GPS縱向測速結(jié)果,記為:
其中,以及分別對應(yīng)時刻測得的相應(yīng)各項結(jié)果。
6.如權(quán)利要求4所述的一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法,其特征還在于:
步驟B中,記錄第二航次數(shù)據(jù)的記錄時刻為:
第二航次數(shù)據(jù)包括:
第二航次多普勒計程儀橫向測速結(jié)果,記為:
第二航次多普勒計程儀縱向測速結(jié)果,記為:
第二航次GPS橫向測速結(jié)果,記為:
第二航次GPS縱向測速結(jié)果,記為:
其中,以及分別對應(yīng)時刻測得的相應(yīng)各項結(jié)果。
7.如權(quán)利要求4所述的一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法,其特征還在于:
步驟C中,記錄第三航次數(shù)據(jù)的記錄時刻為:
第三航次數(shù)據(jù)包括:
第三航次多普勒計程儀橫向測速結(jié)果,記為:
第三航次多普勒計程儀縱向測速結(jié)果,記為:
第三航次GPS橫向測速結(jié)果,記為:
第三航次GPS縱向測速結(jié)果,記為:
其中,以及分別對應(yīng)時刻測得的相應(yīng)各項結(jié)果。
8.如權(quán)利要求4所述的一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法,其特征還在于:
步驟D,具體為:
D.1對步驟A的第一航次數(shù)據(jù)做如下統(tǒng)計:
通過(D11)計算多普勒計程儀橫向速度平均值:
通過(D12)計算多普勒計程儀縱向速度平均值:
通過(D13)計算GPS橫向速度平均值:
通過(D14)計算GPS縱向速度平均值:
D.2對步驟B的第二航次數(shù)據(jù)做如下統(tǒng)計:
通過(D21)計算多普勒計程儀橫向速度平均值:
通過(D22)計算多普勒計程儀縱向速度平均值:
通過(D23)計算GPS橫向速度平均值:
通過(D24)計算GPS縱向速度平均值:
D.3對步驟C的第三航次數(shù)據(jù)做如下統(tǒng)計:
通過(D31)計算多普勒計程儀橫向速度平均值:
通過(D32)計算多普勒計程儀縱向速度平均值:
通過(D33)計算GPS橫向速度平均值:
通過(D34)計算GPS縱向速度平均值:
9.如權(quán)利要求4所述的一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法,其特征還在于:
步驟E,具體為:
E.1通過公式(E1)計算多普勒計程儀消流后的橫向速度平均值:
E.2通過公式(E2)計算多普勒計程儀消流后的縱向速度平均值:
E.3通過公式(E3)計算GPS消流后的橫向速度平均值:
E.4通過公式(E4)計算GPS消流后的縱向速度平均值:
10.如權(quán)利要求4所述的一種多普勒計程儀對水測速精度考核的方法,其特征還在于:
步驟F,具體為:
F.1當(dāng)以和速度進(jìn)行考核時,通過(F11)計算GPS速度真值:
多普勒計程儀待考核速度值通過(F12)計算:
由此可得多普勒計程儀對水測速的精度通過(F13)計算:
F.2當(dāng)以分速度進(jìn)行考核時,GPS橫向速度與縱向速度真值分別通過(E3)和(E4)計算,多普勒計程儀待考核橫向速度與縱向速度值分通過(E1)和(E2)計算,多普勒計程儀對水橫向與縱向測速精度通過(F21)計算: