[发明专利]一种船舶吃水及姿态的鲁棒实时测量系统及其方法

摘要

本发明公开了一种船舶吃水及姿态的鲁棒实时测量系统，船舶吃水传感器、电源模块、信号调理模块、数据处理模块、液晶显示模块以及姿态传感器；所述电源模块分别与信号调理模块、数据处理模块、液晶显示模块相连；船舶吃水传感器与信号调理模块相连；姿态传感器与数据处理模块相连。本发明还公开了基于上述系统的测量方法。本发明提供的基于三位置船舶吃水传感器和姿态传感器船舶吃水及姿态鲁棒测量系统及其方法，能够在部分传感器失效的情况下仍然实现船舶吃水深度和船舶姿态的有效监测，防止相关传感器失效极有可能造成的船舶搁浅和船舶翻倾事故，具有重大的应用前景。

主权项

一种船舶吃水及姿态的鲁棒实时测量系统，其特征在于：船舶吃水传感器、电源模块、信号调理模块、数据处理模块、液晶显示模块以及姿态传感器；所述电源模块分别与信号调理模块、数据处理模块、液晶显示模块相连；船舶吃水传感器与信号调理模块相连；姿态传感器与数据处理模块相连；所述数据处理模块设有如下程序模块：当所有传感器有效的情况下，可以利用公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)完成传感器输出信息的复核；当部分传感器受到外部扰动而失效的情况下，可以利用公式(1)、(2)、(3)、(4)、(5)估计计算失效传感器的数据，公式分别为：θ1=arcsin(l2-l1D)---(1)]]>θ2=arcsin(l3-l1+l22L)---(2)]]>l2＝Dsinθ1+l1     (3)l1＝l2‑Dsinθ1      (4)l3=l1+l22+Lsinθ2---(5)]]>(1)、(2)、(3)、(4)和(5)式中θ1、θ2分别为船舶横倾角和纵倾角，单位为弧度；l1、l2、l3分别为船艉左右舷吃水深度和船艏吃水深度,单位为米；D为船体宽度，单位为米；L为船体长度，单位为米。