基于数字孪生的舰船蒸汽动力总体模型框架研究

[目的]为了实现舰船蒸汽动力系统的数字化、网络化和智能化,提出一种总体数字孪生模型应用体系。[方法]从物理对象、过程要素、生命周期及虚拟空间这4个维度,提出基于数字孪生的舰船蒸汽动力系统总体“四维思想模型”,并创建总体全生命周期的“五阶体系模型”,涵盖概念论证、系统设计、总装建造、试验试航及运维保障这5个典型的阶段。通过引入大数据、物联网、云计算、人工智能和基于模型的系统工程等先进技术,形成由物理层、接口层、数据层、模型层、调度层、功能层及应用层组成的舰船蒸汽动力系统总体数字孪生“7层架构模型”。[结果]舰船蒸汽动力系统虚拟设计分析及试验平台的验证结果表明,数字孪生体系框架可以有效支撑系统方案设计、操作运行分析及试验方案评估,从而实现舰船全生命周期中物理空间与虚拟空间的交互协同。[结论]研究成果可为舰船蒸汽动力系统的总体数字化设计提供参考。     

一个基于MPLS和分布式数据库的双网络舰船数字化系统

针对舰船数字化系统设计特点，应用MPLS技术、分布式数据库实时控制网络技术及CORBA技术等网络和软件集成技术，构建一个双网络环境的舰船数字化系统。首先提出了舰船数字化系统的总体结构，并在分布式数据库实时控制网络和MPLS信息管理网络的双网络基础上，利用CORBA代理服务来实现系统的软件集成，从而将舰船数字化系统的各个分系统集成为一个整体，以解决舰船信息管理和控制一体化问题。     

舰船装备集成优化设计发展分析

舰船装备设计是复杂的系统工程,传统设计中仍然面临着专用设备多,互联、互通、互操作能力不足,总体集成优化有待提升等问题。本文调研分析国外在舰船装备总体集成优化方面的技术特点及其发展趋势,对强化我国舰船装备集成优化设计能力具有重要的启示意义。     

舰船装备研制中的顶层设计

舰船装备的设计研究中越来越多地引入顶层设计的概念。但长期以来,在舰船装备发展过程中,对于顶层设计的内涵和任务并不十分明确。本文根据未来舰船装备体系和新型舰船装备发展的需求,分析军事需求变化与舰船装备顶层规划之间的联系,研究舰船装备总体工程和舰船装备系统工程的内在规律、彼此之间相互作用相互依赖的关系,对现代舰船装备研制过程中涉及的各方面问题进行系统工程分析,讨论舰船装备研制中顶层设计的目的、意义、基本概念和主要内容,提出舰船装备研制中的顶层设计应针对不同对象,给出了舰船装备发展战略和型号系统顶层设计的不同内容和基本过程。研究结果为在舰船研制中正确运用顶层设计提供了依据。     

舰船雷达设备综合诊断研究

综合诊断是舰船装备技术保障领域的一种新的思想和策略。依据舰船电子装备综合诊断系统工程总体思路,围绕综合诊断问题域问题,文章提出了基于依赖性矩阵的综合诊断实现方法,并对基于依赖性矩阵的测试诊断需求分析、测试性指标分析与评估、最优化诊断策略生成和诊断要素信息交互等综合诊断系统工程关键技术进行了阐述。舰船雷达设备综合诊断实现结果验证了该方法的有效性。该方法目前已在其它舰船电子装备综合诊断实现中推广应用。     

舰船动力装置数字化设计研究

针对传统舰船动力装置设计中存在的问题,文章在充分研究当前国内外数字化造船技术发展现状的基础上,提出开展舰船动力装置数字化设计研究,研究构建了舰船动力装置数字化设计系统的体系结构,主要包括底层平台、集成管理环境、虚拟样机及仿真支持环境、协同设计软件支持环境及Web门户等模块,并对系统所涉及的硬件支撑平台技术、现代设计工具/平台支持技术、数字化设计系统支撑环境的研制、协同设计/应用软件平台的研究与开发、数字化设计标准和规范等关键技术进行了深入研究。通过该文的研究,将从系统层次上为舰船动力装置设计的数字化提供指导,同时也能为数字化造船技术的发展提供参考。     

基于数据模型的舰船电磁兼容性安全裕度评估技术

为实现舰船装备的电磁兼容性安全裕度评估,通过对装备系统工程研制阶段电磁兼容性试验内容的分析及试验数据内涵的剖析,提出以系统和设备的敏感度试验数据为敏感特性模型、舰船总体试验发射数据为干扰模型的安全裕度评估新技术,并开发了实用软件,为评价舰船电磁兼容性安全裕度提供了新的技术途径和手段。     

舰船数字化制造的若干关键技术

数字化制造正成为推动21世纪制造业向前发展的主流,世界先进造船国家及海军强国广泛地开展了相关技术的研究应用工作.本文根据舰船数字化制造的体系结构及功能需求,提出了舰船数字化制造的若干关键技术及其技术内涵,涉及的主要内容有:舰船数字化制造技术标准及实施规范、舰船工程共享信息库、数字化企业管理与运行模式、数字化并行协同设计技术、舰船数字化建造体系和装备、配套系统设备数字化研制技术等.     

舰船系统工程的顶层设计

简要阐述舰船系统的特征和舰船系统工程的内涵,分析舰船系统工程中顶层设计的作用,并指出顶层设计中需要重视的若干问题。     

舰船装备可靠性系统工程现状及对策

通过调研我国舰船装备可靠性系统工程发展现状,分析探讨可靠性系统工程的军事需求、行业核心能力建设需求及专业发展需求等.归纳了舰船行业可靠性系统工程发展过程中存在的主要问题,同时结合我国基本国情、海军武器装备研制工作流程和现阶段技术发展水平状况,提出了发展和提高舰船行业可靠性系统工程水平的可行性对策,以供同行参考与借鉴.     

核动力舰船生物屏蔽技术

核动力舰船生物屏蔽不同陆上核动力装置生物屏蔽,其重量、体积受到极大限制,屏蔽空间也极度不规则。如何设计出经济上合理、技术上可行、体积小、重量轻、相对性能最佳的生物屏蔽,是一项复杂的系统工程。本文概述了核动力舰船生物屏蔽设技术的特点和要求;总结了核动力舰船生物屏蔽设计的一般方法、设计流程和生物屏蔽材料研制及应用情况;提出了将点核积分法同蒙特卡罗方法相结合的核动力舰船生物屏蔽设计方法,可为核动力舰船生物屏蔽设计提供参考。     

舰船复合材料结构物应用工程技术特点及内涵分析

针对舰船平台技术所面临的发展需求与挑战,从总体平台特性、综合隐身以及综合保障技术发展需求的角度,简要分析开展舰船复合材料结构物应用工程的必要性和紧迫性。以西方国家潜艇应用为例,梳理国外舰船复合材料结构物应用发展思路,提出并阐明舰船功能复合材料结构物应用工程的3个“一体化”技术特点,着重探讨总体/结构设计技术的定义、内涵及关键技术组成。最后,针对我国未来在该领域的发展需求,提出应在尽快制定顶层规划的同时,着力加强设计基础研究和规范体系性建设。     

Research on integrated naval ship design model and its intelligent algorithm

Pointing at naval ship projects creation and evaluation at stage of naval ship concept design,in the mechanism of integrated design based on naval ship synthesis model, ship projects creation and intelligent fuzzy evaluation method is researched, thus the applicability of each algorithm is obtained. Firstly,the naval ship synthesis model is introduced to design process, value and application status of synthesis model in integrated design is then exposed. Then the applicability of single target and multi targets SA algorithm is improved, and the quick generation of naval ship projects is done. After that, multiple projects evaluation method based on Vague fuzzy set is introduced to established the intelligent evaluation model, which can integrate effectively the quantitative and qualitative indexes. At last, the analysis of results comparison shows the advancement and rationality of each method. The example shows the integrated design process researched in this paper can be a great orientation of naval ship project design, and can also be used in other parts of naval ship development.     

Research on integrated naval ship design model and its intelligent algorithm

Pointing at naval ship projects creation and evaluation at stage of naval ship concept design,in the mechanism of integrated design based on naval ship synthesis model,ship projects creation and intelligent fuzzy evaluation method is researched,thus the applicability of each algorithm is obtained.Firstly,the naval ship synthesis model is introduced to design process,value and application status of synthesis model in integrated design is then exposed.Then the applicability of single target and multi targets SA algorithm is improved,and the quick generation of naval ship projects is done.After that,multiple projects evaluation method based on Vague fuzzy set is introduced to established the intelligent evaluation model,which can integrate effectively the quantitative and qualitative indexes.At last,the analysis of results comparison shows the advancement and rationality of each method.The example shows the integrated design process researched in this paper can be a great orientation of naval ship project design,and can also be used in other parts of naval ship development.     

舰船集成上层建筑技术介绍

隐身化是未来水面舰船的突出特征。集成上层建筑技术是舰船隐身最为直接有效的手段。本文阐述了舰船集成上层建筑技术的基本概念,并介绍国外相关技术研究的进展及实船使用情况。     

构建船舶与海洋工程数字化性能平台促进科技自主创新

作为对船舶设计基础共性技术研发的一种思考,提出构建“船舶与海洋工程数字化性能平台”的设想。这一性能平台是以信息化、数字化为核心,以虚拟技术、网络协同、远程交互技术为手段,开放式和加盟式一体化的综合集成系统。在这种数字化性能平台上,运用计算流体动力学方法,可以全面地对船舶的安全性能、综合航行性能和海洋工程结构物的流体动力特性进行预报、评估和优化,成为新型舰船、新型海洋平台和海洋结构物研究开发的重要工具和手段,促进船型开发和设计的自主创新。     

舰船中频供电系统发展现状与运行特性分析

分析了海军舰船采用中频供电的必要性及中频供电系统的运行方式,总结了我国海军舰船中频供电系统的现状,介绍了美国海军水面战舰中频供电系统的配置方式及下一代综合电力系统全中频化的发展规划,并对舰船中频供电系统的特性进行了分析。在此基础上,提出了我海军舰艇中频供电系统的发展建议。     

军船雷达目标有效截面预报和缩减研究(英文)

Radar cross section(RCS) is the measurement of the reflective strength of a target.Reducing the RCS of a naval ship enables its late detection,which is useful for capitalizing on elements of surprise and initiative.Thus,the RCS of a naval ship has become a very important design factor for achieving surprise,initiative,and survivability.Consequently,accurate RCS determination and RCS reduction are of extreme importance for a naval ship.The purpose of this paper is to provide an understanding of the theoretical background and engineering approach to deal with RCS prediction and reduction for naval ships.The importance of RCS,radar fundamentals,RCS basics,RCS prediction methods,and RCS reduction methods for naval ships is also discussed.     

Oracle备份策略在舰船电子信息系统中的应用探索

从舰船电子信息系统的发展趋势出发，分析进行数据库备份的必要性。介绍舰船电子信息系统所采用的Oracle数据库的备份技术，给出备份方案的设计与实现方法，为未来数据库备份在舰船电子信息系统中的应用进行有益的尝试。     

细水雾灭火系统在舰船上的应用探讨

细水雾灭火系统在国内船舶上已得到了应用,但在舰船上的应用,还仅仅处于初级阶段.本文从细水雾的定义及其灭火机理入手,分析了细水雾灭火系统在舰船上的使用优点,指出了其广阔的应用前景.鉴于舰船防护处所的特殊性和复杂性,还探讨了研究舰船细水雾灭火系统的方法.