舰船水下电场测量

在舰船电场隐身技术上,北约国家海军大量采用了减少舰船电场的措施,并写进了舰船建造规范。将经典电磁理论的核心内容应用到具有导电性的海水中,以舰船水下电场的特点作为切入点,从电场测量、磁性定位、倾角校正三个方面分析,阐述舰船水下电场测量的原理,并提出舰船水下电场测量系统的基本构想。     

舰船电场实验室模拟校准装置及方法研究

舰船电场实验室模拟、校准是舰船电场研究的有效手段和关键技术。本文系统介绍了舰船电场实验室模拟、校准系统的设备组成,阐述了基于电场信号源和舰船电场缩比模型的舰船电场实验室模拟方法。提出了水下电场传感器实验室校准方法,指出对传感器进行定期校准对提高电场测量精度具有重要的意义。     

船模与实船水下电场相似性分析

舰船水下电场信号作为重要的物理特性已受到广泛的关注和研究。通过研制船模并进行水下电场实验室测量来了解实船水下电场分布情况,可以较好地解决舰船水下电场的海上测量较困难这一问题。通过引入相似性原理,分析比例船模的电场分布与实船电场分布的相似性关系,提出满足相似性的电场船模设计准则,实船和船模水下电场对比实验验证了相似性准则的有效性。     

基于物理缩比模型试验的舰船静电场特性分析

基于水下电场试验系统,测量和分析了模拟海水环境中舰船物理缩比模型的腐蚀相关静电场,考察了舰船静电场的分布特性,并对不同辅助阳极位置及输出电流强度情形静电场特征进行对比分析,为基于电场特征控制的舰船隐身设计提供理论参考。     

舰船轴频电场的轴地有源补偿技术

为了有效减少舰船轴频电场的影响,降低舰船的暴露率,在分析轴频电场产生机理和相关电学特性的基础上,提出舰船轴频电场的轴地有源补偿方法,分析轴地有源补偿系统的原理,设计系统的控制框架和功能框架。研究舰船轴地微弱信号监测与调理技术以及电场抑制系统的判断与控制技术,设计轴地有源补偿系统的驱动和功率输出模块,开展轴频电场抑制效果的模拟测试。试验结果表明:除去环境电场的影响,该系统对轴频电场的抑制能力超过75%,可以有效降低舰船轴频电场对舰船隐蔽性的影响。     

舰船电磁特征信号的预测与抑制

通过建立舰船的电子模型，可以对水下电磁特征信号进行前期预测，这个模型囊括子舰船的几何形状，阴极保护系统电流，阳极布置，海水盐度和海床的导电性，通过逐次逼近法对这些参数进行调整，确定它们对整个特征信号的影响，在舰船设计中采用电子模型可使舰船满足特征信号的约束条件；模拟水雷杀伤的效果；预测对抗措施的效能；估算探测距离，该模型的基础是几个简单偶极子的适当组合，采用邱引偶极子对某个水下电场传感器的范围进行测量的方法来验证该模型，这种方法类似对舰船特征信号的测量。     

基于物理缩比模型试验的舰船静电场特性分析

基于水下电场试验系统,测量和分析了模拟海水环境中舰船物理缩比模型的腐蚀相关静电场,考察了舰船静电场的分布特性,并对不同辅助阳极位置及输出电流强度情形静电场特征进行对比分析,为基于电场特征控制的舰船隐身设计提供理论参考.     

舰船轴频电场数据的采集与处理研究

舰船轴频电场是极其重要的目标识别特征之一。为了对其开展深入研究,研制了一套基于MSP430单片机的舰船轴频电场采集系统,获取海洋环境电场和舰船的轴频电场信号。对数据分析后发现:信号在近海港口易受强冲击干扰的影响,给目标检测带来困难。针对这种情况,首先对轴频电场数据进行预处理,利用一阶差分法去除数据中的奇异项,利用最小二乘法去除趋势项;然后通过自适应线谱增强器输出信号,结果证明该方法有效压制强冲击背景噪声,经过处理后的数据可直接用于舰船目标检测。     

舰船电场传感器线路故障在线诊断方法

当前方法不能准确反映舰船电场传感器线路故障的变化特点,且存在诊断效率低等难题,从而无法准确实现舰船电场传感器线路故障在线诊断。为了改善舰船电场传感器线路故障在线诊断效果,提出基于数据挖掘的舰船电场传感器线路故障在线诊断方法。首先分析当前舰船电场传感器线路故障在线诊断的研究进展,描述了舰船电场传感器线路故障在线诊断原理。然后采集舰船电场传感器线路故障信号,从中提取舰船电场传感器线路故障在线诊断特征向量,采用数据挖掘技术建立舰船电场传感器线路故障在线诊断分类器。最后在Matlab 2019平台实现了舰船电场传感器线路故障在线诊断仿真测试。结果表明,本文方法的舰船电场传感器线路故障诊断成功率高,诊断速度快,能够实现舰船电场传感器线路在线诊断。     

舰船电场隐身技术

由于电场探测跟踪技术的发展和电场引信水雷的存在，研究舰船的电场隐身技术具有极其重要的军事意义。介绍了舰船腐蚀防护静电场、轴频电场、工频电场等不同类型舰船电场产生的原因，并阐述了国外为减少舰船电场所采取的防护措施：如利用有限元和边界元的ICCP系统计算机辅助设计，使得在有效保护船体的前提下，舰船的防护电场降至最低；采用电场防护系统及电磁保护结构工艺等措施来尽量消除已形成的舰船电场等。从采用防护措施后舰船电场的减少效果可看出加强舰船电场隐身技术研究的必要性。     

基于分布式智能的船舶电力推进系统运行控制与管理策略研究

运行控制和管理策略是船舶电力推进控制系统设计的核心技术,是实现船舶电力推进控制系统自动化、网络化、信息化的基础.本文对基于分布式智能船舶电力推进系统的运行特征进行了分析,梳理推进系统设备以及与其它系统之间的控制逻辑,研究了满足任务需求的电力推进系统运行控制和管理策略及体系结构.为水面船舶电力推进监控系统标准化设计奠定了良好的基础.     

基于中频化的船舶电力系统研究

为了解决现代船舶由于设计复杂造成的电力系统质量过大,空间及电站容量不足等缺点,给出了解决方案.阐述了基于400 Hz中频化船舶电力系统在节约质量、空间等方面问题的分析和研究.     

基于舵角信息的航向修正和横漂速度估计算法研究

阐述了舰船在机动情况时舵角反馈信号对航向精度的提高以及对横漂速度的估计作用,结合舰船的运动模型和航向角H与舵角β的关系模型,考虑横漂速度对舰位的影响,引入舵角反馈信息,建立了有舵角反馈信息参与的kal-man滤波模型,并利用Matlab软件将有/无舵角信息参与的kalman滤波模型进行了比较,结果显示有舵角信息参与的kal-man滤波模型效果较好。     

基于S7-300PLC和PPU的远洋渔船船舶电站控制系统设计

基于S7-300可编程逻辑控制器(PLC)和船舶电站发电机并车与保护单元(PPU),设计了远洋渔船船舶电站智能化控制系统。以PLC为主站、PPU为从站组成的联合控制核心,采集发电柴油机组以及船舶电网的各项参数,实现输入、输出共享,并根据设置的参数进行智能化指令执行。满足船舶电站自动控制以及安全保护等功能,适应渔船在航行及作业过程中工况多变的特点,从而提高船舶电力网的可靠性、便利性与经济性。     

UKF和PF融合算法在动力定位船舶状态估计中的应用研究

针对船舶动力定位状态估计时使用扩展卡尔曼滤波导致模型失配而产生滤波精度不高甚至滤波发散的问题,设计一种融合无迹卡尔曼滤波和粒子滤波的动力定位船舶状态估计算法.该算法以粒子滤波作为整体框架,运用无迹卡尔曼滤波对粒子状态的每次更新进行最优化估计,从而最优化了每个粒子的状态,再根据每个粒子的重要性分布,得出船舶复合运动中的低频状态.Matlab仿真结果表明,该方法能够从含有高频和噪声干扰的测量信息中估计出的船舶低频运动状态,相比于直接使用UKF,该方法的滤波精度更高,滤波性能也比较稳定.     

基于单片机的船舶设备信号采集及处理系统

为提高船舶的自动化程度,适应现代船舶设备发展的要求,以单片机ATA9C52为核心器件设计船舶设备信号的采集及处理系统。本系统可采集多种信号,经单片机处理,输出符合NMEA-0183标准的数据。它具有电路结构简单、可靠性好、使用方便等优点。     

基于MSP430单片机的轴频电场测量系统研究

为较好地完成水中目标电场信号的测量,设计一套基于MSP430F169单片机的轴频电场测量系统,能解决测量中低功耗、低噪声等关键技术。系统具有便于携带、精度符合实际要求、性能可靠等特点。     

舰船尾迹图像的对比度特征提取方法

根据舰船尾迹图像尾迹区与海水背景区存在明显对照的特性,提出用对比度参数作为尾迹图像质量评价指标,进而表征舰船尾迹光学信号特征强度.为有效评价尾迹图像质量,在改进对比度基本计算模型的基础上,充分考虑人的视觉特性,引入尾迹区与海水背景区的加权因子进行组合评价,将主观与客观评价方法有机结合起来,并通过专门研制的海上特征提取实验装置进行对比度特征提取实验分析.结果表明,对比度参数能较好地反映人眼对尾迹图像实际质量的主观视觉感受,更能体现尾迹图像处理应用的本质,且能定量可靠地描述舰船尾迹光学信号特征强度的变化规律.     

电网失电恢复及互锁模块化设计

在船舶电力系统运行过程中，由于发电机组故障有时会造成电网失电，影响船舶正常运行。因此，为保证船上重要用电设备的正常、不间断工作，设计了船舶电网失电自动恢复功能模块，以及相应的恢复供电时，防止多台机组同时合闸的互锁模块。     

船用曳引式升降机动力学建模及仿真分析

对船用升降机动态特性的研究一直以来都是升降机研究领域的一个薄弱环节。针对船用升降机的特殊性,根据曳引式升降机的物理模型建立升降机垂直方向上的动力学模型,并结合模态分析法研究该模型,得出升降机位置对其固有频率的影响。以船体振动中螺旋桨和主机振动频率为激励频率,将理想电气速度曲线引入系统中,运用Matlab软件模拟系统响应的全过程,得出船用升降机的一些基本运行特性。