捆绑式鱼雷无人平台操纵性能仿真研究

基于刚体空间六自由度运动方程,选取水平面Z型操舵机动、垂直面梯形操舵机动和水平面定常回转运动三种典型运动形式,对捆绑式鱼雷无人平台的操纵性能进行研究,仿真结果表明捆绑式鱼雷平台Z型操舵响应周期短,水平面回转半径小,操作性能优于常规设计平台。     

评估水动力系数对潜艇操纵性影响的一种方法

基于潜艇的空间运动方程,引入了敏感性指数的概念,选取水平面z型操舵机动、垂直面梯形操舵机动和水平面定常回转运动三种典型运动形式作为研究对象,就水动力系数对操纵性影响进行了评估,并通过对某型潜艇的仿真计算,验证了该评估方法的可行性.     

船舶在波浪中的机动操舵仿真

依据MMG方程建立船舶在波浪中四自由度操纵运动模型,根据该模型进行船舶在波浪中定常回转运动仿真,通过仿真得到的定常回转直径与经验估算值比较,证明此仿真方法的可靠性.并在此基础上实现船舶单次机动操舵和多次机动操舵运动状态的数值模拟,从而反映出船舶的操纵特性,为船舶的实际机动操舵运动提供参考.     

潜艇近水面自由水表面条件下的操纵性

由深水域的潜艇运动方程导出了近水面平静水面下的潜艇变系数运动方程,在模型试验确定的不同深度的潜艇水动力系数的基础上,对潜艇近水面的稳定性和机动性能进行了数值模拟计算。结果表明,随着潜艇越接近水表面,其水平面稳定性有所提高而水平面内机动性有所下降,潜艇的垂直面稳定性有所提高。     

基于神经网络的舰船运动模型辨识

通过神经网络对线性水动力系数、弱非线性水动力系数和强非线性水动力系数进行了研究,利用免疫模糊遗传算法对各神经网络辨识器进行优化,以确定舰船运动的待识别系数,并且进行了10°/10°Z形操舵运动、30°回转操舵运动和35°回转操舵运动辨识的仿真。结果表明:利用辨识所得的各种典型操舵运动曲线与利用原参数所得结果符合良好。     

潜艇机动与推进综合建模及仿真研究

潜艇的操舵系统和推进系统相互耦合、相互影响。本文采用模块化建模的方法建立了潜艇推进系统与空间运动的一体化数学模型,并进行仿真试验,仿真结果与实艇操纵具有较好的一致性,表明本文所建立的潜艇机动与推进综合数学模型及其建模与仿真方法正确有效,为下一步研究潜艇机动与推进综合控制打下了较好的基础。     

AUV模块化对于操纵性的影响分析

AUV在水下的运动复杂且受到水动力的影响,在机械结构上有着模块化设计的AUV安装附加舱段势必会对运动性能产生变化,因此研究AUV在加装舱段后的水下操纵性变化问题。首先通过SolidWorks分别建立AUV与安装附加舱段AUV的几何模型,运用Ansys Fluent分别计算水动力系数;然后利用Matlab软件建立AUV的六自由度运动数学模型,最后以水平面回转运动、水平面Z形操舵运动以及空间定常螺旋下潜运动3个方面的操纵性仿真,对原AUV与加舱段AUV的操纵性进行预报并对比分析结果。结果表明,搭载了舱段的AUV相比原AUV会降低运动性能、应舵性能。     

基于操纵运动数模的舰船返回原航迹机动研究

返回原航迹机动在航行中营救落水者、海上搜救、扫布雷等舰船机动中经常使用,但目前采用的方法属常规方法,未考虑风、流、浪等因素的影响,对大多数舰船而言存在精度问题.本文结合舰船操纵运动数学模型,充分考虑到舰船的旋回惯性和环境因素的影响,利用优选法选择操舵时机,提高了舰船返回原航迹机动的精度.     

返回原航迹机动的优化方法

返回原航迹机动在航行中营救落水者、海上搜救、扫布雷等舰船机动中经常被使用,但目前所采用的方法系属常规方法,尚未计及风、流、浪等因素的影响,对大多数船舶而言亦存在精度问题。本文结合船舶操纵运动数学模型,充分考虑到船舶的特性和环境因素影响,利用优选法选择操舵时机,以提高船舶返回原航迹机动的精度。     

潜艇在海洋密度锋中受绕运动建模与仿真研究

根据分析潜艇通过海洋密度锋区的受力特点,建立潜艇在海洋密度锋中的受力和垂直面运动模型。通过潜艇垂直面运动仿真,分析自由运动、PID操舵控制、操舵加均衡控制和综合运用增速、操舵加均衡控制等情形下海洋密度锋对潜艇纵倾角、潜浮角和升沉运动的影响,结果表明综合运用操舵、增速和均衡进行控制可以更为有效地控制潜艇在海洋锋区航行深度和运动姿态。     

试论单桨船制动机动中的偏向力

制动机动是船舶操纵运动中一个比较复杂而有重要实践意义的课题,舰船驾驶员必须充分掌握舰船的制动机动性能。但是,由于单螺旋桨舰船制动机动过程中的偏向力尚未得到充分的研究和论述,目前还不能完善地定性、定量分析单桨船制动机动中的复杂的偏转现象。本文在总结船模和实船试验的基础上,通过定性分析的方法,给出单桨船倒车偏向力的一般规律和水动力学解释,并给出几类单桨船制动机动偏向力的估算方法,有助于舰船驾驶员充分、快速地掌握本船的制动机动性能。     

Analysis on maneuvering motion characteristics of submarine under static moment in vertical plane北大核心CSCD

[Objectives]Aiming at the problem of poor depth-changing ability of the stern rudder of submarine at low speed, and the problem of reversing the movement trend is difficult when the stern rudder is stuck and encountering abrupt changes of seawater density in the vertical steering maneuver. This paper conducts the mechanism research of static moment maneuver. [Methods]First, it is proved through theoretical analysis that the static moment maneuver can eliminate the reversed velocity phenomenon of the stern rudder. Then, the surfacing process under the static moment maneuver and the rudder hydrodynamic control is numerically simulated. [Results]The simulation results show that the static moment maneuver can make the submarine maintain good vertical plane maneuverability at low speed, eliminate the reversed velocity phenomenon of the stern rudder, and avoid excessive trim angle of the submarine at high speed. At the same time, the recovery effect of the two emergency situations of rudder jamming and falling deep has been improved. [Conclusions]The static moment maneuver is beneficial to the maneuverability and safety of the submarine. The research in this article can provide a reference for the maneuverability design of submarine. © 2023 The Author(s).     

基于加速度估计的复合导引头机动目标跟踪算法

信息融合算法是毫米波/红外复合导引头的关键技术之一,其中机动目标跟踪能力直接系统的跟踪性能。α-β作为一种常增益滤波器对CV或CA运动目标有良好的跟踪性能,但当目标机动时性能却大大下降。针对机动情况,提出一种目标加速度估计方法,并利用此加速度估计值来修正目标状态估计值,使其具有良好的机动跟踪性能。最后应用Matlab软件进行仿真分析,分析结果表明改进后的滤波器无论是对目标机动还是非机动跟踪性能良好,计算量少。     

基于UKF的潜艇机动目标跟踪

针对潜艇攻击机动目标难的问题,构造了潜艇针对机动目标的跟踪系统,建立了目标运动方程和观测方程,并将UKF算法运用于潜艇对机动目标的跟踪。仿真结果表明,此方法有效、可靠,较好地达到了跟踪机动目标的目的。     

基于灰色系统理论的炮兵跨区机动能力评估

着眼炮兵部队跨区机动的特点,建立评估指标体系,利用层次分析法确定各指标的权重以及准则层的权系数,结合灰色系统理论建立评估模型并结合实例求解,并对结果进行分析得出结论,为能力评估提供了一种新的定量和定性相结合的方法。     

层次模糊评价法在码头前沿回旋水域方案比选中的运用

为解决码头前沿回旋水域方案比选的不确定性问题,将模糊层次分析法运用到对回旋水域方案比选评价中,采用层次分析法确定回旋水域方案各评价指标的权重,建立回旋水域方案比选的模糊综合评价模型,最终给出各方案的优劣顺序.以广东珠海LNG项目一期工程船舶靠离泊操纵回旋水域为例进行分析验证,其结果较为满意.     

一种基于位置误差检测门限的机动目标跟踪算法

文章针对交互多模型算法（IMM）运算量大、模型集设定偏离真实目标机动轨迹等情况,通过将变结构交互多模型算法（VSMM）的机动检测准则进行改进,提出了一种基于位置误差检测门限的VSMM算法。通过将两种算法的跟踪效果进行仿真对比,结果说明文章所提算法能够较为有效地改善对机动目标的跟踪情况,具有一定的理论价值。     

机动对SINS对准中惯性仪表误差估计的影响

为了尽可能估计出捷联惯导系统中惯性仪表的误差,建立捷联惯导系统误差方程和量测方程,运用传递对准技术,构建了速度匹配方式下的Kalman滤波器模型,研究了线加速和拐弯机动下对惯性仪表误差估计的影响,并对计算机仿真结果进行比较分析,仿真结果表明:线加速情况下可以提高陀螺漂移误差的估计精度,拐弯情况下可以提高加速度计偏置误差的估计精度。