综合船桥系统航海仪器数据干扰值处理方法

汤滚荣

摘 要：随着我国与其他国家之间经济、文化交流的增加，在一定程度上促进了我国航海事业的发展，这就表示船舶数量逐渐增加，因此人们越来越重视船舶运行安全问题，对综合船桥系统航海仪器数据的准确性要求也显著提高。本文主要从综合船桥系统、数据干扰值处理方法、仿真验证三个方面详细的分析和研究了综合船桥系统航海仪器数据干扰值处理方法。

关键词：综合蝉壳系统；航海仪器；数据干扰值；处理方法

造成船舶航行风险的原因主要是由于虚拟仪表出现非正确数据显示和控制，如果能够采取正确的方法来处理和识别干扰值的话，其存在的负面作用就能够得到显著降低，进而增强数据的准确性，保证航行安全。随着不断发展的科学技术，在处理数据干扰值中逐渐开始应用滤波处理法、一阶差分法，并通过实际应用发现其效果良好

一、综合船桥系统概述

综合船桥系统指的是在船舶有效控制、船舶导航中应用的一种系统，其特点主要表现为集成性，而且这一系统还能够有序连接、整合传感器信息，指导传感器下达正确的指令，进而保证船舶能够正确、安全行进，目前在船舶行业的多个方面都得到广泛应用。综合船桥系统的基础是综合导航系统，是从上个世纪七十年代开始逐渐发展起来的，被人们简称为IBS[1]。

二、数据干扰值处理方法研究

（一）滤波处理法

滤波处理法是简易化的Kalman滤波，具有Kalman滤波应用特点，通过应用这一方法也能够有效计算出估计值的最小误差。再通过不断的预测和修正后，就能够将滤波处理法的应用价值充分发挥出来，将船舶系统数据误差控制在最小范围内[2]。

（二）一階差分法

通过应用一阶差分法，就能够将仪器第m次的输出值计算出来，在计算过程中应用的公式为

为了最大限度的缩小预测误差，在频率采样时需要选取数据输出变化频率的9倍以上。在对干扰值进行判断的时候，需要借助假设分析，假设第m次的测量值出Xm的预测值为X^m，如果实际数值与分析得出的预测值之间存在一定的误差，那么在评判中就需要应用方差原理，这对有效值误判机率的降低具有重要作用[3]。

（三）线性回归法

线性回归法在输出曲线的时候，主要是通过最小二乘法开展的数据模拟。这一方法的具有应用为：首先对已经获得拟合曲线与数据进行针对性设置，其次构建函数，最后将设定系数值计算出来。其中在预估测量值的时候需要应用拟合曲线X^m=atm+b，如果实际数值与预测值之间存在的误差不在定阀范围内的话，这就表示干扰成立，预估值就能够直接取代[4]。但是对于这种方法来说，在采集点数和频率方面存在一定的问题，导致误差不能完全消除，因此在特定区域内得不到最佳的拟合效果。

三、仿真验证

在右舵15°左右的时候对变阻式航角传感器进行检测，并且在检测的时候还需要保持逆旋转、顺旋转、慢速方向，这一时期就会存在一定的数据毛刺，进而有效处理反馈数据。

首先需要应用线形回归法处理干扰值，将采用周期设置成1/2s，在时刻三点之前需要采集到所有的数据，并在下述公式当中代入相关数据：

在数据带入到公式之后，还需要应用X^m=xm-1+（Xm-1-Xm-2）进行预测，判定干扰值，如果判定成立的话，就能够直接用预测值代替。通过分析发现，干扰值是客观存在的，这也就表示用预测值代替干扰值也是成立的。然后将滤波仿真处理法进行组合应用，周期设置成1/2s，选取出不同时间段分别对应的预估值，并在公式中代入相应的数值，对干扰值进行判断，在这一过程中还能够获得相应的平滑数值。最后通过对偏差处理结果进行分析和总结后，就能够得出相应的探究仿真结果. [5]。

在分析和归纳组合滤波处理方法后得出，能够有效优化突发性的脉冲干扰，同时平滑效果也较为显著，这与部队中应用船舶的需求向符合，因此在这一方面能够发挥出良好的应用价值。同时采用组合式处理方法，还能够有效规划船舶航行方向，进行电子精确定位，确保各航海需求都能够得到很好的满足。

四、结语

总的来说，在综合船桥系统航海仪器中应用组合滤波方法，不仅仅能够将各种滤波方法的作用有效发挥出来，同时最终的处理效果也比较好。在识别干扰值的时候应用一阶差分法的时候，还需要对阈值集合进行有效分析，这主要是为了防止预测值超过阈值范围，进而对干扰值评估准确性造成影响，甚至出现数据缺失问题。如果在分析中出现多次干扰值丢失现象，则需要及时的应用报警机制，以免引起更加严重的后果。

参考文献：

[1]董海龙，许玉红，雷功明，张俏丽.地磁数字化资料干扰分析及数据处理[J].甘肃科技，2016，3202：30-31.

[2]柳向，王杰贵，孟祥豪.对数据后处理雷达的多参数协同相关干扰[J].火力与指挥控制，2016，4103：31-35+42.

[3]冯爱国，吴炜.综合船桥系统航海仪器数据干扰值处理方法[J].集美大学学报（自然科学版），2016，2102：125-129.

[4]谢凡.地磁观测数据中人工电磁干扰抑制技术研究[J].国际地震动态，2012，01：43-44.

[5]姚世锋，李庆泉，李献锋.高炮随动系统测试中的数据处理方法[J].价值工程，2011，3004：174-175.