船载姿态与角度传感器检测方法技术

本发明专利技术公开一种船载姿态与角度传感器检测方法，是基于船载姿态与角度传感器检测装置，将被检测仪器安置于检测装置上，按照检测流程和方法要求，通过检测装置上位机软件实现该装置和被检测仪器的同步运动，利用测试平台软件对测试参数值与检测仪器观测数据值进行对比分析，得出检测结果并输出检测报告，本发明专利技术中的船载姿态与角度传感器检测方法属于原创性研究成果，无相关文献报道。

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海洋测绘
，具体涉及一种船载姿态与角度传感器检测方法。
技术介绍
海洋测深声纳设备是水道测量、海洋调查、国防应用与研究等领域必不可少的设备，随着海洋开发与监测、海洋科学研究等迅速发展，海洋测深声纳设备得到了广泛应用并发挥了巨大作用。但是，由于缺乏实验室计量检测方法和检测设备，大多数仪器无法进行规范有效的检定/校准，只能采取现场自校或比测的办法，且无统一规范，导致观测数据的可靠性、准确性及可信度受到严重影响，所获取的数据信息存在着很大的质量隐患。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种船载姿态与角度传感器检测方法，用于检测仪器，提 高其实际工作中的可靠性、准确性和可信度。本专利技术为了实现上述目的，采用的技术解决方案是一种船载姿态与角度传感器检测方法，其包括以下步骤(I)启动船载姿态与角度传感器检测装置，先对其进行机械补偿；(2)补偿实验大于10组，先进行正转补偿，每次实验在X轴、Y轴方向分别设置参数使其从-5度转到5度，设置每次步进O. 5度，记录每次实际步进度数值；(3)利用每次实际步进度数值求出每个位置实际步进的平均值，将平均值减去步进设置参数O. 5度，得到相关位置步进的偏差；(4)将每个位置的偏差补偿给当前位置的步进,补偿后的误差小于O. 005度；(5)按照步骤(2)、(3)和(4)进行反转补偿，每个轴反转是从5度转到-5度，步进设置参数同样为O. 5度，对各轴运转的步进进行补偿；(6)分别对正转和反转进行数据拟合，得到每次转到的位置与补偿值之间的关系函数；(7)将船载姿态与角度传感器置于姿态检测装置上并固定，启动仪器和检测装置，进行内符合精度静态稳定性检测试验中连续开机时间不得少于2小时，每隔30分钟改变姿态，其中姿态参数包括横摇、纵摇、艏向和上下升沉(横摇、纵摇和上下升沉针对姿态传感器，艏向针对光纤罗经)，改变姿态后10分钟内不记录；(8)每隔15分钟比对一次姿态测量值，计算姿态比对差，姿态比对差是以首次测量值(姿态改变后)为基准与后面测量差值，姿态比对差的限差应在2倍测量中误差范围内；(9)计算横摇、纵摇、艏向和上下升沉标准偏差；(10)记录姿态比对差值超限的个数；(11)内符合精度动态航行检测将船载姿态与角度传感器置于姿态检测装置上并固定，启动仪器和检测装置；(12)待稳定时间5分钟过后，编程启动检测装置上位机软件；(13)控制姿态变化范围为横纵摇1°、上下升沉10cm、艏向1°，并记录数据，采样频率为IHz，采样时长为5分钟；(14)记录数据后等待5分钟，改变姿态变化范围为横纵摇3°、上下升沉25cm、艏向3°，并记录数据，采样频率为1Hz，采样时长为5分钟；(15)等待5分钟后继续改变姿态变化范围为横纵摇5°、上下升沉50cm、艏向5°，并记录数据，采样频率为1Hz，采样时长为5分钟；(16)重复上述(13)、( 14)、( 15)步骤各一次，期间不可关闭仪器；(17)按照(8)计算姿态对比差，并记录对比差值超限个数；(18)计算姿态测量横摇、纵摇、艏向和上下升沉标准偏差；·(19)外符合精度静态稳定性检测检测过程按照内符合精度静态稳定性检测步骤(I)、(7)和(8)，其中姿态对比差是以检测装置设定值为基准与姿态传感器测量差值，姿态对比差的限差应在2倍测量中误差以内，记录姿态对比差值超限的个数；(20)计算姿态测量横摇、纵摇、艏向、上下升沉标准偏差；(21)外符合精度动态航行检测检测过程按照内符合精度动态航行检测步骤(6)至IJ (12)，其中姿态对比差是以检测装置设定值为基准与姿态传感器测量差值，姿态对比差的限差应在2倍测量中误差以内，记录姿态对比差值超限的个数；(22)计算姿态测量横摇、纵摇、艏向、上下升沉标准偏差；以上是船载姿态与角度传感器检测方法的详细实施步骤，其中(9)、(17)、(18)和(22)步骤中计算公式为σΛ= Σ(^-^) \ η-I(I)式(I)中，Xi为第i次的姿态观测值，η为测量总数，i取值范围为Ιη, 为姿态观测值的算术平均值。本专利技术的有益效果作为常用的海洋测量仪器，船载姿态与角度传感器在海洋测绘工作中具有十分重要的作用，但是缺乏相应的检测方法以保证仪器设备的可靠性和准确性。本项专利技术中基于姿态传感器检测装置，提出了一套完整有效的检测方法，以对船载姿态与角度传感器的准确度进行检测，保证了仪器的可靠性、准确性和可信度，填补了这一领域的空白，也为其他海洋测量仪器设备的检测提供了参考。本项专利技术基于船载姿态与角度传感器检测装置，将被检测仪器安置于检测装置上，按照检测流程和方法要求，通过检测装置上位机软件实现该装置和被检测仪器的同步运动，利用测试平台软件对测试参数值与检测仪器观测数据值进行对比分析，得出检测结果并输出检测报告。本专利技术中的船载姿态与角度传感器检测方法属于原创性研究成果，无相关文献报道。具体实施例方式本专利技术采用的被检测仪器为瑞典SMC公司生产的S-108型号的姿态传感器，具体实施步骤如下(I)启动船载姿态与角度传感器检测装置，并对其进行机械补偿；(2)补偿实验不得少于10组，先进行正转补偿，每次实验在X轴、Y轴方向分别设置参数使其从-5度转到5度，设置每次步进O. 5度，记录每次实际步进度数值(此数值可从测试软件中读取);(3)利用每次实际步进度数值求出每个位置实际步进的平均值，将平均值减去步进设置参数O. 5度，得到相关位置步进的偏差；(4)将每个位置的平均值补偿给当前位置的步进，补偿后的误差小于O. 005度。(5)按照步骤(2)、(3)和(4)进行反转补偿，每个轴反转是从5度转到-5度，步进设置参数同样为O. 5度，对各轴运转的步进进行补偿；(6)分别对正转和反转进行数据拟合，得到每次转到的位置与补偿值之间的关系函数。 (7)将被检测仪器(船载姿态与角度传感器)置于姿态检测装置上并固定，启动仪器和检测装置，进行内符合精度静态稳定性检测试验中连续开机时间不得少于2h，每隔30分钟改变姿态，其中姿态参数包括横摇、纵摇和上下升沉，改变姿态后10分钟内不记录；(8)每隔15分钟比对一次姿态测量值，计算姿态比对差，姿态比对差是以首次测量值(姿态改变后)为基准与后面测量差值，姿态比对差的限差应在2倍测量中误差范围内；(9)计算横摇、纵摇和上下升沉标准偏差；( 10)记录姿态比对差值超限的个数。(11)内符合精度动态航行检测将S-108姿态传感器置于姿态检测装置上并固定，启动姿态传感器；(12)待稳定时间过5分钟后，编程启动检测装置上位机软件；(13)控制姿态变化范围为横纵摇1°、上下升沉10cm，并记录数据，记录时间为5分钟；(14)记录数据后等待5分钟，改变姿态变化范围为横纵摇3°、上下升沉25cm，并记录数据，记录时间为5分钟；(15)等待5分钟后继续改变姿态变化范围为横纵摇5°、上下升沉50cm，并记录数据，记录时间为5分钟；(16)重复上述(13)、( 14)、( 15)步骤各一次，期间不可关闭仪器；(17)按照(8)计算姿态对比差，并记录对比差值超限个数；(18)计算姿态测量(横摇、纵摇、上下升沉)标准偏差；( 19)外符合精度静态稳定性检测检测过程按照内符合精度静态稳定性检测步骤(I )、(7)和(8)，其中姿态对比差是以检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船载姿态与角度传感器检测方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）启动船载姿态与角度传感器检测装置，先对其进行机械补偿；（2）补偿实验大于10组，先进行正转补偿，每次实验在X轴、Y轴方向分别设置参数使其从？5度转到5度，设置每次步进0.5度，记录每次实际步进度数值；（3）利用每次实际步进度数值求出每个位置实际步进的平均值，将平均值减去步进设置参数0.5度，得到相关位置步进的偏差；（4）将每个位置的偏差补偿给当前位置的步进，补偿后的误差小于0.005度；（5）按照步骤（2）、（3）和（4）进行反转补偿，每个轴反转是从5度转到？5度，步进设置参数同样为0.5度，对各轴运转的步进进行补偿；（6）分别对正转和反转进行数据拟合，得到每次转到的位置与补偿值之间的关系函数；（7）将船载姿态与角度传感器置于姿态检测装置上并固定，启动仪器和检测装置，进行内符合精度静态稳定性检测：试验中连续开机时间不得少于2小时，每隔30分钟改变姿态，其中姿态参数包括横摇、纵摇、艏向和上下升沉，改变姿态后10分钟内不记录；（8）每隔15分钟比对一次姿态测量值，计算姿态比对差，姿态比对差是以首次测量值为基准与后面测量差值，姿态比对差的限差应在2倍测量中误差范围内；（9）计算横摇、纵摇、艏向和上下升沉标准偏差；（10）记录姿态比对差值超限的个数；（11）内符合精度动态航行检测：将船载姿态与角度传感器置于姿态检测装置上并固定，启动仪器和检测装置；（12）待稳定时间5分钟过后，编程启动检测装置上位机软件；（13）控制姿态变化范围为横纵摇1°、上下升沉10cm、艏向1°，并记录数据，采样频率为1Hz，采样时长为5分钟；（14）记录数据后等待5分钟，改变姿态变化范围为横纵摇3°、上下升沉25cm、艏向3°，并记录数据，采样频率为1Hz，采样时长为5分钟；（15）等待5分钟后继续改变姿态变化范围为横纵摇5°、上下升沉50cm、艏向5°，并记录数据，采样频率为1Hz，采样时长为5分钟；（16）重复上述（13）、（14）、（15）步骤各一次，期间不可关闭仪器；（17）按照（8）计算姿态对比差，并记录对比差值超限个数；（18）计算姿态测量横摇、纵摇、艏向和上下升沉标准偏差；（19）外符合精度静态稳定性检测：检测过程按照内符合精度静态稳定性检测步骤（1）、（7）和（8），其中姿态对比差是以检测装置设定值为基准与姿态传感器测量差值，姿态对比差的限差应在2倍测量中误差以内，记录姿态对比差值超限的个数；（20）计算姿态测量横摇、纵摇、艏向、上下升沉标准偏差；（21）外符合精度动态航行检测：检测过程按照内符合精度动态航行检测步骤（6）到（12），其中姿态对比差是以检测装置设定值为基准与姿态传感器测量差值，姿态对比差的限差应在2倍测量中误差以内，记录姿态对比差值超限的个数；（22）计算姿态测量横摇、纵摇、艏向、上下升沉标准偏差；以上是船载姿态与角度传感器检测方法的详细实施步骤，其中（9）、（17）、（18）和（22）步骤中计算公式为：σλ=∑(λi-λ-)2n-1---(1)式（1）中，λi为第i次的姿态观测值，n为测量总数，i取值范围为1~n，为姿态观测值的算术平均值。FDA00002334593600022.jpg...

【技术特征摘要】
1.一种 船载姿态与角度传感器检测方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)启动船载姿态与角度传感器检测装置，先对其进行机械补偿； (2)补偿实验大于10组，先进行正转补偿，每次实验在X轴、Y轴方向分别设置参数使其从-5度转到5度，设置每次步进O. 5度，记录每次实际步进度数值； (3)利用每次实际步进度数值求出每个位置实际步进的平均值，将平均值减去步进设置参数O. 5度，得到相关位置步进的偏差； (4)将每个位置的偏差补偿给当前位置的步进,补偿后的误差小于O.005度； (5)按照步骤(2)、(3)和(4)进行反转补偿，每个轴反转是从5度转到-5度，步进设置参数同样为O. 5度，对各轴运转的步进进行补偿； (6)分别对正转和反转进行数据拟合，得到每次转到的位置与补偿值之间的关系函数； (7)将船载姿态与角度传感器置于姿态检测装置上并固定，启动仪器和检测装置，进行内符合精度静态稳定性检测试验中连续开机时间不得少于2小时，每隔30分钟改变姿态，其中姿态参数包括横摇、纵摇、艏向和上下升沉，改变姿态后10分钟内不记录； (8)每隔15分钟比对一次姿态测量值，计算姿态比对差，姿态比对差是以首次测量值为基准与后面测量差值，姿态比对差的限差应在2倍测量中误差范围内； (9)计算横摇、纵摇、艏向和上下升沉标准偏差； (10)记录姿态比对差值超限的个数； (11)内符合精度动态航行检测将船载姿态与角度传感器置于姿态检测装置上并固定，启动仪器和检测装置； (12)待稳定时间5分钟...

【专利技术属性】
技术研发人员：石波，阳凡林，卢秀山，吕常智，王冬，徐瑞，刘智敏，陈允约，
申请(专利权)人：山东科技大学，
类型：发明
国别省市：