基于模糊卡尔曼的Argo浮标运动检测技术研究

发布时间：2025-03-15 04:31

　　海洋变化与异常气候状况联系紧密,随着科学技术的发展,人们已经意识到监测海洋实时变化对气候预测意义重大。其中,Argo浮标在如今的海洋环境监测体系中具有不可或缺的地位,在海洋气候预报、海洋温度诊断及海洋资源开发等方面具有重要的意义。Argo浮标的运动信息不仅是研究海洋环流流动模式的重要参数,也是保证作业有效性的重要因素。由于Argo浮标经常工作在复杂多变的海洋环境中,其水下漂流过程中的运动状态受水深、海浪、流场等因素的影响较大,因此本文旨在研制一种精度高且自适应性强的Argo浮标运动检测系统。Argo浮标的运动检测重点在于姿态角测量,随着微电子机械技术的发展,MEMS惯性传感器在姿态测量中的应用越来越广泛。但是MEMS陀螺仪存在随机漂移问题,容易造成姿态累积误差,而采用加速度计虽然能修正水平方向的姿态误差,但其姿态解算精度受运动加速度的影响,利用磁力计可以修正航向角误差,但受磁干扰影响严重,都不能获得精确且稳定的测量值。针对Argo浮标的工作环境及MEMS惯性测量器件存在的上述问题,课题展开了对基于MEMS陀螺仪、加速度计以及磁力计实现Argo浮标运动检测技术的研究。论文首先对浮标的运动特...

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１全球Ａｒｇｏ浮标投放概况??

图１．１全球Ａｒｇｏ浮标投放概况??（截止至２０１８年１１月１５日）??年来，世界各沿海国家积极响应国际Ａｒｇｏ计划，但目前只有少数几个海洋国家剖面探测浮标，因此，增强我国的Ａｒｇｏ浮标研制技术，不仅可以促进海洋观测，Ａｒｏ。??

图２．２?Ａｒｇｏ浮标漂流轨迹分布??从图２．２可以看出，由于深层洋流中复杂的流场分布及多变的动力环境，浮标的漂流轨??

下的中性漂流过程，对Ａｒｇｏ浮标的运动特性进行分析。由于受洋流等因素的影响，Ａｒｇｏ在??整个观测循环中，其水下漂流过程并不是简单的直线运动，根据国家Ａｒｇｏ浮标实时资料网提??供的数据，可以获得如下图２．２所示的漂流轨迹。其中，数字２９０２６９１？２９０２６９８为７个Ａｒｇｏ?....

图３．１地磁场磁力计投影图??

ｈｂ＝［ｈｂｘ?＾?ｈｂＪ?（３．７）??则载体所在位置的磁场分布如下图３．１所示。??Ｘｂ??／??／?ｙｒ地理北极??地磁矢量尸??图３．１地磁场磁力计投影图??其中，地磁水平分量／／是地磁场总强度Ｆ在水平面内的投影，＾是其投影夹角。０是地??磁方向与？＾轴的夹角，也就是磁偏....

图3‘2(a〕横滚角了解算结果

ｈｂｘ?＝?ｃｏｓ?６?ｃｏｓ?ｙ／ｈＮ?－?ｓｉｎ?６?ｓｉｎ?ｙ?ｓｉｎ?ｙ／ｈＮ?－?ｓｉｎ?０?ｃｏｓ?ｙｈＤ??ｈｂｖ?＝－?ｃｏｓ?ｙ?ｓｉｎ?ｙ／ｈＮ?＋?ｓｉｎ?ｙｈＤ?（３．１１）??ｈｂｚ?＝?ｓｉｎ?６?ｃｏｓ?ｙ／ｈＮ?＋?ｃｏｓ?６?ｓｉｎ?ｙ?ｓｉｎ?....

本文编号：4035165