慣性匹配法測量船體變形中的時鐘同步方案設計.pdf

1、在船體變形測量領域，人們很早就注意到船體變形測量有著重要意義。與此相關的變形測量方法也有很多種，大致可分為光學法和力學法，這兩類方法已經(jīng)成熟地應用于船體變形測量領域。隨著慣性技術的發(fā)展，由俄羅斯學者提出的慣性匹配法給船體變形測量領域帶來了一種新的測量方法，關于該方法的研究，國內(nèi)外已經(jīng)發(fā)表了一些文獻，從文獻看來此種方法相比于傳統(tǒng)的光學法和力學法有著很大的不同，此種方法具有測量精度高、處理速度快、能夠實時動態(tài)的監(jiān)測船體變形量。這些優(yōu)點是傳統(tǒng)

2、的測量方法不能比擬的，因此慣性匹配法被認為是最具潛力的研究方向。
　　雖然對于慣性匹配法的研究，國內(nèi)外學者已經(jīng)取得了一些成果，但僅限于理論推導和仿真分析，還未有學者詳細的提出基于此方法的一種變形測量系統(tǒng)。本文根據(jù)慣性匹配法的測量原理以及文獻中簡要提出的變形測量系統(tǒng)，利用實驗室自主研發(fā)的光纖陀螺慣性測量系統(tǒng)，開展了該方法的實際應用研究，結果發(fā)現(xiàn)時間延遲對該方法的應用具有很大影響，本文針對此問題開展研究，主要內(nèi)容如下：
　　首先

3、針對慣性匹配法的測量原理進行深入研究，為后續(xù)分析時間延遲的影響因素奠定基礎；根據(jù)實船測量的數(shù)據(jù)研究時間延遲對慣性匹配法估計結果的影響，從理論仿真和實船數(shù)據(jù)處理兩方面研究時間延遲的影響；通過理論分析給出時間延遲的補償方法，并提出通過加入時鐘同步單元為系統(tǒng)提供同步時鐘的方法，來減小時間延遲的影響。
　　其次根據(jù)慣性匹配法的測量原理給出傳統(tǒng)意義上的測量系統(tǒng)，然后針對時間延遲影響因素的研究，給出一種時鐘同步方案，對原有的測量系統(tǒng)予以改進，

4、構建新的同步測量系統(tǒng)；針對新系統(tǒng)的構成分別介紹系統(tǒng)各組成部分的原理，及所需的相關技術。并針對利用GPS和高精度穩(wěn)定晶振為系統(tǒng)提供同步時鐘的方法予以研究。
　　然后針對給出的慣性匹配法同步測量船體變形的方案，驗證該方案的可行性，該方案的可行性驗證通過設計一塊實驗電路版完成。并給出實驗板的總體結構，以及各單元模塊的電路設計原理圖，并繪制電路板的原理圖和PCB原理圖制作實驗電路板，然后對FPGA設計方法以及Verilog硬件描述語言做簡