[发明专利]一种多通道电磁计程仪的速度误差抑制方法及抑制系统

权利要求书

1.一种多通道电磁计程仪的速度误差抑制系统，其特征在于，该系统包括有主机、电磁传感器和显示应用端，多个电磁传感器分别设置于船体的两舷侧，该多个电磁传感器分别连接并输入数据至所述的主机，该主机处理数据并将处理后数据输出至显示应用端，该显示应用端为船员观察屏或为导航设备；

所述的主机内设有电路板，电路板上布置有采样板卡、信号预处理板卡、数字信号处理板卡、输出接口板卡、主控制板卡和电源板卡，所述电磁传感器分别连接至采样板卡进行AD数据采样，所述的信号预处理板卡进行模拟信号处理并转换为数字信号，所述数字信号处理板卡中进行速度误差抑制处理，所述的输出接口板卡连接至显示终端或导航设备；

所述的数字信号处理板卡内设有原始信号评估模块、数字滤波模块、原始速度获取模块、原始速度交织模块和误差抑制校准模块；

所述的原始信号评估模块接收原始波形信号，分析电极信号高低频分量及信噪比；

所述的数字滤波模块对原始信号进行低通滤波；

所述的原始速度获取模块是将原始波形输入后计算获得原始瞬时速度；

所述的原始速度交织模块是将获得的多通道原始瞬时速度进行交织，获得原始瞬时速度数组；

所述的误差抑制校准模块是将交织后获得的原始瞬时速度数组计算，获得融合后的速度，该速度即为所输出的船舶航速值。

2.根据权利要求1所述的一种多通道电磁计程仪的速度误差抑制系统，其特征在于，每一个所述的电磁传感器对应于一路通道，每路通道获得的信号依次经过原始信号评估模块、数字滤波模块和原始速度获取模块，多路通道在对应的原始速度获取模块后均汇总至同一个原始速度交织模块中，交织后数组再输入至误差抑制校准模块内计算后输出。

3.根据权利要求1所述的一种多通道电磁计程仪的速度误差抑制系统，其特征在于，所述电磁传感器采集的测速正弦电极电压信号，信号幅度300MV。

4.根据权利要求1所述的一种多通道电磁计程仪的速度误差抑制系统，其特征在于，所述的原始信号评估模块对原始采样波形进行快速傅里叶变换，对50HZ的谱线的信号幅度谱进行分析。

5.根据权利要求1所述的一种多通道电磁计程仪的速度误差抑制系统，其特征在于，所述的数字滤波模块采用巴特沃兹3阶低通数字滤波，截止频率50HZ，通带起伏3DB，得到滤除高频分量后的原始信号。

6.根据权利要求1所述的一种多通道电磁计程仪的速度误差抑制系统，其特征在于，所述的原始速度交织模块交织多通道原始测速值，确保交织速度为同一时刻速度；在每1时间点，得到对应的两通道电磁测速数据分别为V_C1n与V_C2n；其中C1代表通道1，C2代表通道2，n代表这一时刻点的第n个测速瞬间值；

交织两组测速数据，得到将两组速度交织成1组速度瞬间值，同样，若有多组也可进行类推，其中i代表某一时刻单个通道的测速值点数。

7.根据权利要求1所述的一种多通道电磁计程仪的速度误差抑制系统，其特征在于，在所述的误差抑制校准模块中，设定窗口大小W，将排序好的交织速度V_C3取中间窗口大小的速度值求平均值V_avr；

计算V_C3中每一个速度点对于V_avr的残差r_i＝V_C3n-V_avr n＝1，2，…2i；

计算中间值u_n，

其中s＝max([0.15 0.015V_avr])

根据中间值进行速度权重计算：

对交织的速度数组V_C3n进行加权平均其中，为最终输出的融合速度。