[发明专利]一种船舶风向风速测量仪误差修正方法

权利要求书

1.一种船舶风向风速测量仪误差修正方法，具有如下步骤：

—采集当前船舶的平台罗经或惯性导航系统输出的三维船体摇摆、俯仰和船头转动三个自由度运动的角速度，记录所述三个角速度随时间的变化率；

—确定当前船舶的三个自由度的运动中心点，以及该中心点与船体风向风速测量仪之间的几何距离；通过该几何距离分别计算所述三个自由度对应的各自风向风速测量仪距离上的线速度（即切线速度）和对应方向；

—对所述的三个自由度的线速度和对应方向进行矢量合成，求出每一时刻与平台罗经数据对应的三维风向风速测量仪高度点的风向风速值，该风速风向值即为船体摇摆、俯仰和船头转动带来的测量误差值；将船舶气象仪测得风向风速矢量减去所述误差矢量风，得到修正后的真实风速和风向。

2.根据权利要求1所述的一种船舶风向风速测量仪误差修正方法，其特征还在于：所述中心点与风速风向测量仪之间的几何距离的计算方法为：确定船体三个方向惯性转动惯量平面的转动轴，在围杆上船舶风速风向仪架设点，对三个平面的转动轴做垂直投影，确定该点与三个平面转动轴的垂直距离。

3.根据权利要求1所述的一种船舶风向风速测量仪误差修正方法，其特征还在于：所述风向风速测量仪距离上的线速度的计算方法如下：三个惯性转动惯量确定平面转动轴与船舶气象测风仪架设点垂直距离乘以罗经仪给出的该平面转动速率，得出与该转动轴垂直方向的船舶气象测风仪所产生的该方向误差风向和风速。

4.根据上述任意一项权利要求所述的一种船舶风向风速测量仪误差修正方法，其特征还在于：所述真实风向风速的计算过程如下：

对于船头方向X轴即摇摆分量：传感器架设桅杆测点至船体转动惯量中心点水平面距离应为桅杆上架设传感器点沿桅杆至转动惯量中心水平面的距离，即R_x；船体摇摆的角速度ω_x顺时针为正，则：

其中：

为平台罗经或惯性导航系统提供的摇摆角速率；

船体俯仰角速度ω_y

对于船体横向方向Y轴即俯仰分量：传感器架设桅杆测点与转动惯量中心点连线距离Ry，即桅杆上传感器架设点至转动惯量中心水平面垂直距离Rx和在转动惯量中心平面上垂直投影点与中心点距离构成的直角三角形斜边距离Rz；

其中：

为平台罗经或惯性导航系统提供的俯仰角速率；

船头转动角度ω_z

对于船体平面垂直方向Z轴即转动分量：传感器架设桅杆测点至转动惯量中心水平面垂直投影点至转动惯量中心点距离R_z；

其中：

为平台罗经或惯性导航系统提供的船头转动角速率；

船体平台摇摆、俯仰和船头转动产生的误差风矢量

风为来向

V→=-(Σi=13Vxi→+Σi=13Vyj→+Σi=13Vzj→)]]>

Σi=13Vx→=Vx2→+VX3→]]>

Σi=13Vy→=Vy1→+Vy3→]]>

Σi=13Vz→=Vz1→+Vz2→]]>

记录船体在前后、左右和上下三个自由度运动的速度，记录所述三个速度随时间的变化率。