Моделирование и оценивание точностных параметров информационно-измерительных систем на водном транспорте

• Автор: Обухова, Ольга Васильевна
• Шифр специальности: 05.22.19
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 161 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.
1. Проблемы технических измерений и методы оценки погрешностей информационноизмерительных систем судовождения.

1.1. Информационноизмерительные системы судовождения

1.2. Математический аппарат исследования погрешностей измерений

1.3. Шумы в информационноизмерительных системах.

1.4. Случайные погрешности информационноизмерительных, систем

и методы их оценивания.

1.5. Проблемы технических измерений

1.6. Выводы и постановка задачи диссертации

2. Стохастические свойства уравнений преобразования линейных информационноизмерительных систем.
2.1. Предварительные исследования флуктуаций в линейных информационноизмерительных системах судовождения
2.2. Краткие сведения об основных свойствах случайных процессов
со стационарными приращениями СПСП.
2.3. Характер флуктуаций функций преобразования реальных линейных электронных информационноизмерительных систем
2.4. Вопросы интерпретации экспериментальных данных, полученных методом структурных функций.
2.5. Выводы
3. Теоретические основы методики экспериментальной оценки статистических характеристик погрешностей линейных
информационноизмерительных систем.
3.1. Вероятностная модель погрешности информационноизмерительных систем
3.2. Основы методики экспериментального структурного анализа погрешностей средств измерений без проведения процедуры поверки.
3.3. Методика экспериментальной оценки спектров погрешностей средств измерений
3.4. Выводы.
4. Схема и результаты экспериментов по определению статистических
характеристик погрешностей информационноизмерительных
систем без использования процедуры поверки
4.1. Схема эксперимента и ее математическое описание
4.2. Результаты экспериментов по оценке структурных функций
и связанных с ними спектральных плотностей погрешностей СИ
4.3. Пример схемы технической реализации предложенной методики экспериментальной оценки статистических характеристик
погрешностей ИИС судовождения
4.4. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Двухканальная схема измерений погрешностей ИИС судовождения, которая позволяет получать оценки всех необходимых статистических характеристик случайных погрешностей ИИС судовождения. В первой главе дан аналитический обзор линейных информационноизмерительных систем судовождения, а также анализ состояния и специфических особенностей оценивания точностных характеристик ИИС. Особое внимание в первой главе уделено проблеме собственных шумов в линейных ИИС, поскольку среди всего многообразия информационных технических средств судовождения линейные ИИС (РЛС, лаги и т. Линейные ИИС водного транспорта имеют ту отличительную особенность, что некоторые из них продублированы (как, например, РЛС для судов валовой вместимости 4 per. Эти особенности связаны, во-первых, с соображениями повышенной надежности ИИС судовождения и, во-вторых, объясняются тем обстоятельством, что определение ориентации диаметральной плоскости (ДП) судна возможно только при использовании двухканальной ИИС. В остальном же ИИС водного транспорта принципиально не отличаются от ИИС, используемых в других областях науки и техники. Поэтому в первой главе критически осмыслены проблемы точностных характеристик не только ИИС судовождения, но и вообще безотносительно к конкретной области использования. Эффективность работы флота неразрывно связана с определением местоположения судов, измерением параметров их движения. Для инструментального решения подобных задач, как известно, существует целый комплекс стационарно установленных на судах ИИС, включающий в себя средства измерений угловой скорости поворота судна, азимута и меридиана, акустические средства измерений глубин и дистанций, средства измерений скорости судна и пройденного пути, радиопеленгаторы, радиолокационные станции (РЛС) и радионавигационные системы (РНС). Весь этот комплекс ИИС судовождения предназначен для определения местоположения судна, наблюдения за окружающей надводной и подводной обстановкой, для выбора, измерения, поддержания необходимых параметров движения судна. В этом обзорно-аналитическом параграфе будет показано, что основу всего комплекса ИИС судовождения составляют линейные системы, точностные характеристики которых и являются предметом исследований в диссертации. Рассмотрим использование на водном транспорте такого известного в технике измерительного прибора как гиротахометр (рис. До недавнего времени традиционной сферой применения гиротахометров являлись в основном системы стабилизации большегрузных морских судов на качке с активными рулями. К настоящему времени широкое распространение на водном транспорте получили гиротахометры, используемые в качестве указателей угловой скорости поворота судна. Насколько известно диссертанту, для судов водоизмещением 0 тыс. Последнее связано со сложностью управления неустойчивыми и инерционными судами, особенно в стесненных водах и во время швартовных операций, так как рулевому трудно по небольшому изменению курса определить тенденцию и угловую скорость поворота судна, чтобы заблаговременно и правильно задать угол перекладки руля. Рис. На речных судах, обладающих малой инерционностью и хорошей управляемостью, широкое использование указателей угловой скорости поворота вызвано особенностями эксплуатации судов на внутренних водных путях. В условиях ограниченной видимости судоводитель управляет движением судна по индикатору указателя угловой скорости поворота с эпизодической коррекцией курса по показаниям магнитного компаса и судовой радиолокационной станции. Существуют одногироскопные и двухгироскопные гиротахометры. Y . Влияние величины сох практически ликвидируется конструктивным путем, а слагаемое, пропорциональное оу и определяемое килевой качкой судна, обычно мало по сравнению с основной составляющей сигнала, пропорциональной со2 . U = К * сог (1. Наиболее эффективным способом устранения в сигнале гиротахометра слагаемых, пропорциональных сох и соу > является использование двухгироскопного гиротахометра. Показания двухгироскопного гиротахометра не зависят от значений сох и соу .