湯滾榮

摘 要：隨著我國與其他國家之間經(jīng)濟(jì)、文化交流的增加，在一定程度上促進(jìn)了我國航海事業(yè)的發(fā)展，這就表示船舶數(shù)量逐漸增加，因此人們?cè)絹碓街匾暣斑\(yùn)行安全問題，對(duì)綜合船橋系統(tǒng)航海儀器數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性要求也顯著提高。本文主要從綜合船橋系統(tǒng)、數(shù)據(jù)干擾值處理方法、仿真驗(yàn)證三個(gè)方面詳細(xì)的分析和研究了綜合船橋系統(tǒng)航海儀器數(shù)據(jù)干擾值處理方法。

關(guān)鍵詞：綜合蟬殼系統(tǒng)；航海儀器；數(shù)據(jù)干擾值；處理方法

造成船舶航行風(fēng)險(xiǎn)的原因主要是由于虛擬儀表出現(xiàn)非正確數(shù)據(jù)顯示和控制，如果能夠采取正確的方法來處理和識(shí)別干擾值的話，其存在的負(fù)面作用就能夠得到顯著降低，進(jìn)而增強(qiáng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，保證航行安全。隨著不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，在處理數(shù)據(jù)干擾值中逐漸開始應(yīng)用濾波處理法、一階差分法，并通過實(shí)際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)其效果良好

一、綜合船橋系統(tǒng)概述

綜合船橋系統(tǒng)指的是在船舶有效控制、船舶導(dǎo)航中應(yīng)用的一種系統(tǒng)，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)為集成性，而且這一系統(tǒng)還能夠有序連接、整合傳感器信息，指導(dǎo)傳感器下達(dá)正確的指令，進(jìn)而保證船舶能夠正確、安全行進(jìn)，目前在船舶行業(yè)的多個(gè)方面都得到廣泛應(yīng)用。綜合船橋系統(tǒng)的基礎(chǔ)是綜合導(dǎo)航系統(tǒng)，是從上個(gè)世紀(jì)七十年代開始逐漸發(fā)展起來的，被人們簡稱為IBS[1]。

二、數(shù)據(jù)干擾值處理方法研究

（一）濾波處理法

濾波處理法是簡易化的Kalman濾波，具有Kalman濾波應(yīng)用特點(diǎn)，通過應(yīng)用這一方法也能夠有效計(jì)算出估計(jì)值的最小誤差。再通過不斷的預(yù)測和修正后，就能夠?qū)V波處理法的應(yīng)用價(jià)值充分發(fā)揮出來，將船舶系統(tǒng)數(shù)據(jù)誤差控制在最小范圍內(nèi)[2]。

（二）一階差分法

通過應(yīng)用一階差分法，就能夠?qū)x器第m次的輸出值計(jì)算出來，在計(jì)算過程中應(yīng)用的公式為

為了最大限度的縮小預(yù)測誤差，在頻率采樣時(shí)需要選取數(shù)據(jù)輸出變化頻率的9倍以上。在對(duì)干擾值進(jìn)行判斷的時(shí)候，需要借助假設(shè)分析，假設(shè)第m次的測量值出Xm的預(yù)測值為X^m，如果實(shí)際數(shù)值與分析得出的預(yù)測值之間存在一定的誤差，那么在評(píng)判中就需要應(yīng)用方差原理，這對(duì)有效值誤判機(jī)率的降低具有重要作用[3]。

（三）線性回歸法

線性回歸法在輸出曲線的時(shí)候，主要是通過最小二乘法開展的數(shù)據(jù)模擬。這一方法的具有應(yīng)用為：首先對(duì)已經(jīng)獲得擬合曲線與數(shù)據(jù)進(jìn)行針對(duì)性設(shè)置，其次構(gòu)建函數(shù)，最后將設(shè)定系數(shù)值計(jì)算出來。其中在預(yù)估測量值的時(shí)候需要應(yīng)用擬合曲線X^m=atm+b，如果實(shí)際數(shù)值與預(yù)測值之間存在的誤差不在定閥范圍內(nèi)的話，這就表示干擾成立，預(yù)估值就能夠直接取代[4]。但是對(duì)于這種方法來說，在采集點(diǎn)數(shù)和頻率方面存在一定的問題，導(dǎo)致誤差不能完全消除，因此在特定區(qū)域內(nèi)得不到最佳的擬合效果。

三、仿真驗(yàn)證

在右舵15°左右的時(shí)候?qū)ψ冏枋胶浇莻鞲衅鬟M(jìn)行檢測，并且在檢測的時(shí)候還需要保持逆旋轉(zhuǎn)、順旋轉(zhuǎn)、慢速方向，這一時(shí)期就會(huì)存在一定的數(shù)據(jù)毛刺，進(jìn)而有效處理反饋數(shù)據(jù)。

首先需要應(yīng)用線形回歸法處理干擾值，將采用周期設(shè)置成1/2s，在時(shí)刻三點(diǎn)之前需要采集到所有的數(shù)據(jù)，并在下述公式當(dāng)中代入相關(guān)數(shù)據(jù)：

在數(shù)據(jù)帶入到公式之后，還需要應(yīng)用X^m=xm-1+（Xm-1-Xm-2）進(jìn)行預(yù)測，判定干擾值，如果判定成立的話，就能夠直接用預(yù)測值代替。通過分析發(fā)現(xiàn)，干擾值是客觀存在的，這也就表示用預(yù)測值代替干擾值也是成立的。然后將濾波仿真處理法進(jìn)行組合應(yīng)用，周期設(shè)置成1/2s，選取出不同時(shí)間段分別對(duì)應(yīng)的預(yù)估值，并在公式中代入相應(yīng)的數(shù)值，對(duì)干擾值進(jìn)行判斷，在這一過程中還能夠獲得相應(yīng)的平滑數(shù)值。最后通過對(duì)偏差處理結(jié)果進(jìn)行分析和總結(jié)后，就能夠得出相應(yīng)的探究仿真結(jié)果. [5]。

在分析和歸納組合濾波處理方法后得出，能夠有效優(yōu)化突發(fā)性的脈沖干擾，同時(shí)平滑效果也較為顯著，這與部隊(duì)中應(yīng)用船舶的需求向符合，因此在這一方面能夠發(fā)揮出良好的應(yīng)用價(jià)值。同時(shí)采用組合式處理方法，還能夠有效規(guī)劃船舶航行方向，進(jìn)行電子精確定位，確保各航海需求都能夠得到很好的滿足。

四、結(jié)語

總的來說，在綜合船橋系統(tǒng)航海儀器中應(yīng)用組合濾波方法，不僅僅能夠?qū)⒏鞣N濾波方法的作用有效發(fā)揮出來，同時(shí)最終的處理效果也比較好。在識(shí)別干擾值的時(shí)候應(yīng)用一階差分法的時(shí)候，還需要對(duì)閾值集合進(jìn)行有效分析，這主要是為了防止預(yù)測值超過閾值范圍，進(jìn)而對(duì)干擾值評(píng)估準(zhǔn)確性造成影響，甚至出現(xiàn)數(shù)據(jù)缺失問題。如果在分析中出現(xiàn)多次干擾值丟失現(xiàn)象，則需要及時(shí)的應(yīng)用報(bào)警機(jī)制，以免引起更加嚴(yán)重的后果。

參考文獻(xiàn)：

[1]董海龍，許玉紅，雷功明，張俏麗.地磁數(shù)字化資料干擾分析及數(shù)據(jù)處理[J].甘肅科技，2016，3202：30-31.

[2]柳向，王杰貴，孟祥豪.對(duì)數(shù)據(jù)后處理雷達(dá)的多參數(shù)協(xié)同相關(guān)干擾[J].火力與指揮控制，2016，4103：31-35+42.

[3]馮愛國，吳煒.綜合船橋系統(tǒng)航海儀器數(shù)據(jù)干擾值處理方法[J].集美大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2016，2102：125-129.

[4]謝凡.地磁觀測數(shù)據(jù)中人工電磁干擾抑制技術(shù)研究[J].國際地震動(dòng)態(tài)，2012，01：43-44.

[5]姚世鋒，李慶泉，李獻(xiàn)鋒.高炮隨動(dòng)系統(tǒng)測試中的數(shù)據(jù)處理方法[J].價(jià)值工程，2011，3004：174-175.