三体组合式FLiDAR浮标概念设计及幅频运动特性研究

海上激光雷达测风浮标系统在使用的灵活性、测风能力和成本等方面,相对于海上测风塔具有绝对优势,能够更好地满足海上风剖面测量的发展需求。针对浮动式激光雷达测风浮标(FLiDAR Buoy)系统的研发,提出新型三体组合式激光雷达测风浮标体的概念设计,并研究了其幅频运动特性。考虑测风浮标的稳性、运动响应和设备搭载的要求,对浮标体的结构及技术性能进行概念设计,并对主要搭载设备进行布置;在风浪联合作用下,对浮标体的完整稳性进行计算和分析,依据规则对其稳性衡准数K进行校核;忽略浮标体甲板以上的结构建立水动力模型,采用三维势流理论和Morison公式,计算分析浮标体的幅频运动响应特性,重点研究了浪向、水深和单体间距对浮标体RAOs的影响。结果表明,新型的浮标体设计较为合理,幅频运动性能良好,满足稳性的要求,浪向和单体间距对其RAOs影响较大,水深变化对其影响较小。     

单片机在船舶电站调频调载中的应用

调频调载是船舶电站的主要功能之一。其效果直接影响到船舶电站的总体性能,因此,改善调频调载对于船舶电站自动化具有重要的意义。本文提出一种以单片机为控制核心的频载调节器,它能够对船舶发电机组的频率和有功功率进行自动调节,可实现单机稳频,并联稳频与均功、负载转移与解列等功能,并达到较高精度。该调节器具有较好的实际价值,改进后可应用于实船。     

定距桨直联稳频型轴带发电机系统

定距桨直联稳频型轴带发电机系统是在定距桨船舶上,通过双速比或多速比齿轮箱与自励无刷同步发电机相联接而成。其通过在主机遥控系统、主机控制与安保系统、电站管理系统、齿轮箱控制系统之间建立起复杂的逻辑关系,使相关控制、报警信号在不同系统中有序合理传递和反馈,从而达到建立一套低成本、硬件结构简单、电源品质高、能满足CCS、DNVGL等各大船级社无人机舱要求的新型定距桨直联稳频型轴带发电机系统FPP-DL-FSSG。文章介绍了该系统的作用、软硬件的构成和特点,分析了其优缺点并提出使用时的注意事项。对航运企业实行低成本运营以及节能减排具有重要意义。     

军用船舶动力吸振器性能与参数优化研究

降低辐射噪声低频线谱能量一直是各国海军提高船舶声隐身性能急需解决的关键问题。动力吸振器被认为是一种解决低频线谱的重要手段之一,在舰船振动控制领域应用广泛。从目前军用船舶动力吸振器使用情况来看,控制频率主要集中在20 Hz以下。本文针对军用船舶声隐身的需求,在100 Hz范围内,以船用风机为例,讨论主系统和动力吸振器结构参数(频率、质量、刚度、阻尼)对动力吸振器减振性能的影响,针对梁长度与刚度的非线性关系,设计连续可变频动力吸振器,在此基础上进行理论与有限元探讨。研究表明,动力吸振器吸振性能主要取决于主系统与激励频率,当主系统与激振频率确定时,适当调节主辅参数值(质量、刚度、阻尼),可达到最佳减振效果。     

Ku波段低相噪频率源的设计与仿真

结合直接数字频率合成(DDS)和锁相环(PLL)技术完成了Ku波段低相噪跳频源的设计.此设计采用双路DDS输出,使频综器在DDS频带内实现脉间随机捷变,在PLL频带内实现脉冲串间跳变.论文通过软件仿真重点分析了系统杂散、相位噪声和跳频时间等频率源关键指标,验证了方案的可行性.     

133m打桩船桩架抱桩器系统改造设计

基于国内某海上风电工程,针对“三航桩20”打桩船现有桩架,对其抱桩器系统进行设计,使其满足项目打桩需求,提高打桩功效,为海上打桩施工提供抱桩、稳桩优化解决方案。     

方位和多普勒频移联合的目标要素估计

提出一种利用目标方位信息和多普勒频移信息联合估计匀速直线运动目标要素的方法。该方法适用于观测站不机动情形下目标运动分析问题。将2种目标信息分别伪线性化,建立对应的伪线性模型,利用最小二乘方法构建2个伪线性滤波器,后融合的方法得到了目标要素估计的算法。与现有的基于方位和多普勒频移进行目标要素估计的方法相比,该方法有以下不同特点：1）2个线性估计器均是二维系统,可观测性增强;2）在多普勒频移估计器中,不需要估计线谱的原信号频率。数值仿真给出了不同观测误差下的算法性能,试验验证了方法的实际有效性。     

方位和多普勒频移联合的目标要素估计

提出一种利用目标方位信息和多普勒频移信息联合估计匀速直线运动目标要素的方法。该方法适用于观测站不机动情形下目标运动分析问题。将2种目标信息分别伪线性化,建立对应的伪线性模型,利用最小二乘方法构建2个伪线性滤波器,后融合的方法得到了目标要素估计的算法。与现有的基于方位和多普勒频移进行目标要素估计的方法相比,该方法有以下不同特点:1)2个线性估计器均是二维系统,可观测性增强;2)在多普勒频移估计器中,不需要估计线谱的原信号频率。数值仿真给出了不同观测误差下的算法性能,试验验证了方法的实际有效性。     

浅海水声通信中纠错编码的应用

针对复杂多变、强多途和起伏干扰的浅海水声信道,建立了基于BELLHOP射线模型的时变衰落水声信道模型。在此基础上通过系统仿真的方法,分析了卷积码、RS码和串行级联码3种纠错编码方案在水声跳频通信系统中的性能,给出了信道下的仿真结果并进行了对比分析;研究了交织器位置对串行级联码纠错性能的影响。结果表明,交织器位于串行级联码编码之后具有更强的纠错能力,适合复杂多变的水声衰落信道。     

脉动流致振动宽频双稳态俘能技术

本文设计一个水下流致振动双稳态俘能器,研究系统在不同波浪激励下的采集性能。首先,基于法拉第电磁感应定律,建立俘能器系统的机电耦合控制方程。利用谐波平衡法,推导波速远大于速度的小幅振动下的近似响应解析解,讨论了系统参数对输出电量的影响规律。通过和线性采集系统幅频曲线的对比,发现该俘能器具有宽频的优越采集性能。其次,计算系统在波速与速度不确定下的动力学响应,得到系统在不同频率下,具有周期、倍周期和混沌的复杂运动形式。最后,基于均方根方法,计算采集器系统在大幅激励时的统计特性。