《舰船科学技术》

文章标题:复杂工况下船舶液舱WSN监测系统及滤波算法研究

文章作者:丛艳平, 殷纯强
关 键 字:无线传感器网络|船舶液舱|抗干扰组网|卡尔曼滤波|液舱监测
文章摘要:传统液舱监测模式存在干扰大、数据精度低、人工工作量大等不足,难以满足智能船舶的实时监测需求。本文设计了基于无线传感器网络(Wire-less Sensor Network,WSN)的船舶液舱监测系统,明确了系统的监测参数与性能要求,构建了感知层、网络层、应用层3层架构。针对船舶液舱强电磁干扰、动态摇摆的复杂工况,提出了基于自适应功率调节的WSN抗干扰组网方法和加入摇摆干扰补偿因子的改进卡尔曼滤波算法。进一步的仿真测试结果表明,该系统可实现液舱液位、温度等核心参数的可靠监测,组网通信成功率保持在94.9%~98.9%,改进算法滤波误差控制在0.02 m以内,为船舶液舱安全运维提供技术支撑。