Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Технические науки
Эксплуатация и ремонт средств транспорта

Диссертационная работа:

Панченко Александр Алексеевич. Методы и средства повышения эффективности вычислительных устройств корреляционных лагов и их испытаний : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.19 / Панченко Александр Алексеевич; [Место защиты: Мор. гос. ун-т им. адмирала Г.И. Невельского].- Владивосток, 2007.- 163 с.: ил. РГБ ОД, 61 07-5/5517

смотреть введение
Введение к работе:

Актуальность темы. Автономное определение путевой скорости и угла сноса судна всегда являются одними из важнейших задач в судовождении. Это определяет повышенные требования к технико-экономическим характеристикам лагов, поскольку информация от них совместно с данными от приборов курсоуказания позволяет осуществить непрерывное и автономное счисление и используется для исключения методических погрешностей других технических средств навигации.

Специалистами в области судовождения и приборостроения уделяется большое внимание вопросам совершенствования лагов, в том числе их работоспособности на высокоманевренных судах, методам высокотехнологичного проектирования, а также расчетам инструментальных и методических погрешностей.

Теоретические и экспериментальные исследования, проводимые с целью развития и совершенствования аппаратуры автономной навигации, привели к разработке корреляционных гидроакустических лагов, достаточно перспективных, по мнению отечественных и зарубежных ученых. В теоретическом и техническом аспектах эти лаги достаточно полно не изучены, мало исследований по обеспечению работоспособности лагов при больших начальных отклонениях в широком диапазоне измеряемых скоростей, методам увеличения их быстродействия и точности, проектированию вычислительных устройств.

С учётом сказанного можно утверждать, что разработка методов обеспечения работоспособности лагов при больших начальных отклонениях в широком диапазоне измеряемых скоростей и методов увеличения их быстродействия и точности является актуальной задачей.

Научный базис для решения проблемы. Опубликованные в 1970-2005 годах работы отечественных и зарубежных ученых (Боркус М. К., Воловов В. И., Завьялов В. В., Козубовский С. Ф., Красовский А. А., Тарасенко В. П., Ап-dermo I., Denbigh P. N., Dickey F. R. и др.) по корреляционно-экстремальным системам, корреляционным лагам позволяют сделать выводы о возможности

практического использования нескольких способов измерения скорости перспективных для технической реализации. Задачи статистического анализа стохастических процессов, разработки методов и технических средств анализа спектральных и корреляционных характеристик случайных процессов, формирования отрезков реализаций случайных процессов с заданными корреляционными и спектральными характеристиками на основе цифровой фильтрации описаны в литературе (Быков В.В., Грибанов Ю. И., Мирский Г. Я., Бендат Дж., Марпл-мл. С. Л., и др) и служат базой для специальных исследований навигационной аппаратуры, в том числе лагов.

Цель работы. Совершенствование корреляционных лагов с целью обеспечения работоспособности при больших начальных отклонениях в широком диапазоне скоростей, увеличения быстродействия на основе использования дополнительного канала управления и разработка методов проектирования вычислительных устройств.

Предметом исследования является разработка новых систем обеспечения безопасности плавания, а объектом исследования - методы обеспечения работоспособности корреляционных гидроакустических лагов при больших начальных отклонениях в широком диапазоне скоростей и увеличения быстродействия на основе использования дополнительного канала управления.

Для достижения цели в работе поставлены и решены следующие научные задачи:

  1. Разработка методов устранения больших начальных отклонений в вычислительных устройствах лагов обеспечивающих работоспособность в широких диапазонах измеряемых скоростей, синтез алгоритмов формирования статических характеристик и функциональных схем лагов.

  2. Разработка метода оценки быстродействия полярного дискретного коррелятора, синтез алгоритма формирования статической характеристики вычислительного устройства и функциональной схемы лага с повышенным быстродействием и точностью.

  3. Разработка методики проектирования вычислительных устройств ши-

рокодиапазонных лагов с повышенным быстродействием и точностью.

  1. Синтез структурных и функциональных схем вычислительных устройств лагов для измерения модуля скорости и продольной скорости судна с использованием широтно-импульсной модуляции для сохранения информации об амплитудах сигналов.

  2. Уточнение классификационной таблицы лагов с включением в нее вновь разработанных схем построения вычислительных устройств измерителей скорости.

  3. Разработка имитатора псевдослучайных аналоговых сигналов с возможностью изменения транспортного запаздывания при одновременном изменении спектральных и корреляционных характеристик сигналов.

Основные положения, выносимые на защиту:

  1. Методы устранения больших начальных отклонений в вычислительных устройствах корреляционных лагов с повышенным быстродействием и точностью.

  2. Новые типы вычислительных устройств гидроакустических лагов

  3. Имитатор аналоговых псевдослучайных сигналов с заданными корреляционными и спектральными характеристиками.

Методы исследования. При решении поставленных научных задач использовались методы теории автоматического управления, корреляционного и спектрального анализа стохастических процессов, теории фильтрации, натурного эксперимента и схемотехнического моделирования.

Научная новизна работы заключается в: разработке методов обеспечения работоспособности, повышения точности и быстродействия, проектирования вычислительных устройств корреляционных лагов в широком диапазоне измерения скоростей; разработке новых типов вычислительных устройств лагов для измерения модуля полной скорости и продольной скорости; уточнении классификации лагов с линейной базой направленных приемников (ЛБНП); разработке метода аппаратного моделирования огибающих амплитуд эхосигна-лов, принятых антенной системой измерителя скорости с ЛБНП, с учетом ха-

рактеристик приемно-излучающего тракта, отражающей поверхности и движения носителя с углом сноса, позволяющего повысить эффективность стендовых испытаний и существенно сократить этап морских испытаний.

Достоверность результатов доказывается использованием апробированного математического аппарата и совпадением результатов теоретических исследований с данными машинного моделирования, стендовых и натурных испытаний образцов гидроакустических лагов с ЛБНП в лабораторных и реальных условиях.

Практическая ценность работы заключается в разработке рекомендаций по выбору алгоритмов и построению вычислительных устройств лагов с ЛБНП с учетом условий эксплуатации и разработке методики их проектирования. Важными практическими результатами являются разработка новых типов лагов с ЛБНП и сокращение времени их проектирования при применении полученного метода аппаратного формирования огибающих амплитуд эхосигна-лов, принятых антенной системой лага при движении судна с углом сноса.

Тема связана с НИР и ОКР, проводимыми на кафедре "Технические средства судовождения" в ФГОУ ВПО МГУ (ДВВИМУ, ДВГМА) им. адм. Г. И. Невельского в соответствии с общесоюзной программой "Океан"; планами НИР МТ (ММФ) на 1977-2001 гг.; федеральными целевыми программами "Мировой океан" (1998-2012 гг.) и "Модернизация транспортной системы России" (2002-2010 гг.), планами НИР вуза в рамках тем "Датчики навигационной информации для судового измерительного комплекса", "Исследование и разработка датчиков навигационной информации для обеспечения безопасности судовождения", "Повышение эффективности технических средств навигации и разработка методов их комплексного использования".

Реализация результатов работы. Результаты работы непосредственно использованы при выполнении госбюджетных и хоздоговорных научно-исследовательских работ на кафедре "Технические средства судовождения" ФГОУ ВПО МГУ им. адм. Г. И. Невельского.

Выводы и рекомендации, полученные при разработке диссертации, вне-

дрены в процесс обучения курсантов и студентов ФГОУ ВПО МГУ им. адм. Г. И. Невельского (лекции, курсовое и дипломное проектирование).

Апробация результатов работы. Основные теоретические положения подтверждены при машинном моделировании и экспериментальных испытаниях макетных образцов гидроакустических лагов с ЛБНП на исследовательских судах и лабораторных стендовых испытаниях с использованием имитатора огибающих амплитуд эхосигналов. При разработке программ для ЭВМ, макетных образцов лагов с ЛБНП и имитатора сигналов использованы результаты теоретических исследований, изложенные в диссертационной работе.

Материалы работы были доложены и одобрены на: ежегодных НТК ДВВИМУ (ДВГМА, МГУ) им. адм. Г. И. Невельского (1978-2006 гг.), международной научно-технической конференции "Наука - морскому образованию на рубеже веков" - 2000 г., региональной научно-практической конференции "Техническая эксплуатация флота. Пути совершенствования" - 2005 г., шестой международной научно-практической конференции "Проблемы транспорта Дальнего Востока" - 2005 г.

Публикации. По результатам исследований опубликовано 27 работ, в том числе 9 без соавторства, получено 10 авторских свидетельств СССР на изобретения и 3 патента РФ на полезную модель.

Структура и объём диссертации. Диссертация представлена на 164 листах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных источников и одного приложения. Работа содержит 39 рисунков, 5 таблиц и список использованных источников из 110 наименований.

Подобные работы
Дадонов Михаил Васильевич
Повышение эффективности работы карьерного автомобильного транспорта методами и средствами оперативного управления
Тагиров Магомед Курбанович
Совершенствование методов динамических испытаний автотранспортных средств на пассивную безопасность
Костин Николай Васильевич
Совершенствование метода дорожных испытаний эффективности действия тормозных систем автотранспортных средств в условиях эксплуатации
Горлатов Сергей Ефимович
Повышение эффективности эксплуатации автотранспортных средств на основе обеспечения работоспособности двигателя
Филиппов Андрей Александрович
Повышение эффективности эксплуатации автотранспортных средств путем подбора альтернативных видов топлива
Желтухин Валерий Викторович
Повышение эффективности управления профессиональной подготовки летного состава технических средств обучения и компьютерных технологий
Кравченко Александр Витальевич
Повышение эффективности летной эксплуатации воздушных судов нового поколения средствами автоматической коррекции посадочной траектории полета
Липатов Игорь Викторович
Разработка средств и методов улучшения технико-эксплуатационных параметров работы судоходных шлюзов
Кучеренко Алексей Викторович
Разработка методов и средств оценки сцепных свойств шин
Маковецкая-Абрамова Ольга Валентиновна
Разработка метода идентификации автотранспортных средств по оптическим образам с применением цифровой обработки сигналов

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net