水下滑翔機(jī)質(zhì)心測量系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著我國對海洋領(lǐng)域探索的不斷深入，水下滑翔機(jī)這類自主式水下航行器也得到了廣泛的應(yīng)用。水下滑翔機(jī)是通過調(diào)節(jié)自身浮力大小和質(zhì)心位置來實(shí)現(xiàn)無動力水下航行的，質(zhì)心位置（軸向位置和徑向質(zhì)偏）的高精度測量，對于提高水下滑翔機(jī)航行的穩(wěn)定性和可控性等方面具有重要作用。由于水下滑翔機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜，其質(zhì)心位置的理論值與真實(shí)值相差較大。因此需要為水下滑翔機(jī)研制專門的質(zhì)心測量系統(tǒng)，并對其進(jìn)行相關(guān)的研究
　　首先根據(jù)水下滑翔機(jī)質(zhì)心測量要求及其技術(shù)指標(biāo)

2、，分析了現(xiàn)有的質(zhì)心測量技術(shù)，并結(jié)合水下滑翔機(jī)自身的外形特點(diǎn)，采用了一種有效且精度較高的測量方法，設(shè)計了方便可行的測量方案，根據(jù)所確立的測量方法，應(yīng)用模塊化思想設(shè)計了水下滑翔機(jī)質(zhì)心測量裝置，并且基于LabVIEW環(huán)境編寫質(zhì)心測量系統(tǒng)軟件.
　　其次分析水下滑翔機(jī)質(zhì)心測量不確定度的來源，并以此為依據(jù)建立不確定度數(shù)學(xué)模型，通過對其不確定度的分析可知：稱重傳感器分布距離（軸向分布距離與徑向分布距離）越大，測量結(jié)果的誤差也越大；測量過程中的

3、旋轉(zhuǎn)角度在某一特定值時測量誤差最小，當(dāng)小于該特定值時測量誤差急劇增大，當(dāng)大于該特定值時測量誤差會小幅增加。
　　再次從實(shí)際測量出發(fā)，通過研究質(zhì)心測量系統(tǒng)中各坐標(biāo)系的旋轉(zhuǎn)變換過程得到了非水平狀態(tài)下質(zhì)心坐標(biāo)在各個坐標(biāo)系中的換算關(guān)系，再對非水平狀態(tài)下的測量裝置進(jìn)行受力分析，得到稱重傳感器的測量值與不同坐標(biāo)系下質(zhì)心坐標(biāo)的換算關(guān)系。通過聯(lián)立求解矩陣方程，得到了非水平狀態(tài)下基于三點(diǎn)質(zhì)心測量法的質(zhì)心測量算法。
　　最后搭建了試驗(yàn)平臺通過標(biāo)