单矢量水听器多目标方位估计的算法研究

矢量水听器可有效抑制各向同性的背景噪声干扰,能同时共点地拾取声场的声压标量和振速矢量信息。这些信息的偶次阶矩组成了以各个目标的声强和方位为未知数的非线性方程组。为了求解该方程组,研究了具有全局最优化概率搜索的快速方法:遗传算法和小生境遗传算法,并对两者的性能进行比较。仿真试验的结果证明了算法的可行性,即基于小生境遗传算法能够实现单个矢量水听器进行多个非相干源目标的方位估计。为了提高弱目标的方位估计精度,又提出了二次小生境搜索方法。     

拖线阵目标左/右舷分辨技术研究(Ⅰ)——几何相移量模型

本文针对拖曳线列阵的目标左／右航模糊问题，介绍了一种将现有单元水听器改进为三元水听器组的模型，该模型利用的是目标信号到达三个水听器的相位不同而作相移波束形成，故称之为几何相移量模型。本文分析了该模型的分辨性能、并通过湖试，验证了理论分析的结果。     

基于MATLAB的高速单体船推进系统参数优化配置及实时仿真

以船舶快速性指标和航速控制性能指标的乘积形式作为高速单体船推进系统优化的数学模型,采用模糊优化与遗传算法复合的模糊遗传算法作为其优化方法,在MATLAB平台上建立了仿真模型,编制了优化程序,并进行了船舶推进系统参数的实时优化配置及仿真,结果表明该方法比普通的遗传算法寻优能力要强,符合工程需要。     

基于量子遗传算法的光电干扰资源优化分配研究

结合光电信息系统作战运筹中目标分配原则,建立了干扰资源优化分配模型。给出了基于量子遗传算法的模型求解方法及步骤,并进行了实例仿真,得出了最佳干扰资源分配方案。仿真结果表明,该方法优于遗传算法,对于求解干扰资源优化分配模型是有效、可行的。     

基于遗传算法和神经网络的舰船电子装备备件优化模型研究

针对舰船电子装备备件优化问题,分析了遗传算法和神经网络,利用遗传算法全局搜索能力强的优点,对神经网络进行优化,研究基于遗传算法和神经网络的混合遗传算法,并建立了基于遗传算法和神经网络的舰船电子装备备件优化模型.通过实例,该模型可有效提高备件优化的速度和精度.     

空爆载荷作用下波形夹层板抗爆结构优化设计

为了提高空爆载荷作用下夹层板的抗爆能力，提升其在舰船和海工装备上的应用程度，本文提出了一种针对波形夹层板结构的优化方法，该方法以结构质量和在爆炸载荷作用下的结构应力、变形以及吸能作为评估标准，利用正交试验筛选出样本点，通过BP神经网络生成夹层板结构参数与评估标准间的响应面模型，用遗传算法对响应面模型进行多目标优化分析，得出全局最优解，形成一套夹层板的优化设计方案，这为夹层板抗爆结构优化设计提供了一种新的设计思路和优化方法。     

基于最优Pareto集的船舶出坞拖轮配置优化

本文采用多目标遗传算法求解船舶出坞拖轮配置优化模型的近似Pareto最优解集.针对遗传算法只能优化单目标、无约束问题,作者通过引入罚函数除去了船舶出坞中多变量非线性有约束问题的约束限制.文中利用加权和方法处理船舶出坞拖轮配置多目标优化问题,并按专家决策方法确定各目标函数的权系数.拖轮配置优化结果表明了多目标遗传算法的有效性,并为船坞主管进行船舶出坞拖轮配置决策提供了充分的依据.     

结合免疫算法的船舶运输路径优化方法研究

为选取出港口船舶运输的最优路径,相关研究者将近几年兴起的智能算法,如禁忌搜索算法、遗传算法应用其中,但是这些算法均视最短路径为最佳路径,未从多个角度进行选取,导致选取出的路径虽然最短,但安全性较低、成本相对较高,整体运输路线质量不高。针对上述问题,研究一种基于免疫算法的船舶运输路径优化方法。该方法先需要对船舶运输路径优化问题进行描述,从多个角度进行约束,后利用免疫算法求取路径优化问题的最优解,完成最优路径搜索。结果表明,与基于禁忌搜索算法、遗传算法的港口船舶运输路径优化方法相比,本算法运行下,选取出的路径距离虽然并不是最短的,但是在时间、安全性以及成本方面均最佳,因此通过综合评估得出本方法选出的运输路径最优,证明了本方法的性能。     

优化方法在舰船抗沉决策系统中的应用研究

为了及时有效地抗沉,构建了以模型库系统为主,数据库系统和人机交互系统并重的辅助抗沉决策系统.其中模型库系统分别由装载计算模型、不沉性计算模型和抗沉方案优化模型三个子系统组成.着重研究了用于舰船破损情况下辅助决策的优化模型.以可用抗沉舱的装载量为设计变量,以最小干舷为目标函数,以限制横倾角和纵倾值为约束条件,采用非线性规划法中的惩罚函数法求解优化模型,生成最佳抗沉方案.研究了初稳性高为正值时的优化抗沉方案.通过实例计算,并将计算结果和采用遗传算法的结果相比较,证实了该优化方法用于抗沉操作的可行性.     

基于最优Pareto集的船舶出坞拖轮配置优化

本文采用多目标遗传算法求解船舶出坞拖轮配置优化模型的近似Pareto最优解集，针对遗传算法只能优化单目标、无约束问题，通过引入罚函数除去了船舶出坞中多变量非线性有约束问题的约束限制。本文利用加权和方法处理船舶出坞拖轮装置多目标优化问题，并按专家决策方法确定各目标函数的权系数。拖轮配置优化结果表明了多目标遗传算法的有效性，并为船坞主管进行船舶出坞拖轮配置决策提供了充分的依据。     

Local path planning method of the self-propelled model based on reinforcement learning in complex conditions

Conducting hydrodynamic and physical motion simulation tests using a large-scale self-propelled model under actual wave conditions is an important means for researching environmental adaptability of ships. During the navigation test of the self-propelled model, the complex environment including various port facilities, navigation facilities, and the ships nearby must be considered carefully, because in this dense environment the impact of sea waves and winds on the model is particularly significant. In order to improve the security of the self-propelled model, this paper introduces the Q learning based on reinforcement learning combined with chaotic ideas for the model＇s collision avoidance, in order to improve the reliability of the local path planning. Simulation and sea test results show that this algorithm is a better solution for collision avoidance of the self navigation model under the interference of sea winds and waves with good adaptability.     

基于改进Wagner方法的轴对称体入水“后时段”砰击载荷数值计算

文章基于三维边界元方法研究了三维轴对称体入水砰击载荷的数值算法。算法从三维力学模型出发,继承Wagner自由液面抬升理论,引入浸深因子Cw以确定自由液面抬升高度,将自由液面线性化处理,同时考虑网格运动,在自由液面附近对网格进行截断重构,以确保水下湿面积的精准。算法中使用考虑加权运动项的非线性伯努利方程计算得到入水结构的表面压力,进一步积分可得入水结构的总体受力;另外,算法中引入虚拟面元的概念,将砰击载荷计算时历延长至液面高于坠物制高点之后,扩大了传统入水载荷计算的时历范围,并且文中引用Alaoui半球入水试验,对算法的正确性及适用性进行了验证。     

基于有限元分析的自升式平台桁架腿选型优化设计

桁架腿作为自升式平台最为常见的桩腿结构型式,其拓扑型式、结构形状和构件尺寸设计对平台结构响应有重要影响。针对这一问题．笔者将有限元分析和数值优化方法有机结合,建立了复杂环境下桁架腿结构的多约束条件的优化模型,应用ANSYS优化模块进行求解。优化过程中,针对两层设计变量耦合困难的问题,分层优化方法。为验证优化模型和方法的可靠性,对某自升式平台桁架腿进行了选型优化设计。优化结果表明,本文采用的优化模型和方法简单实用,优化效果显著,为自升式平台桁架腿的概念设计提供了一种有效工具。     

狭窄连续弯道河段航电枢纽平面布置研究

依托湘江土谷塘航电枢纽工程,采用整体河工模型水流试验与遥控自航船模航行试验相结合的研究手段,对船闸分别位于狭窄连续弯道中的下游反向弯道凸岸和凹岸的2种枢纽平面布置方案,从枢纽泄流能力、船闸通航水流条件、船闸上下游航道平面布置形式、船舶航行条件等多方面进行了对比分析,提出了较合理的枢纽平面布置方案,供其他类似工程参考。     

自航式声诱饵对抗声自导鱼雷效能仿真分析

作为潜艇对抗反潜声自导鱼雷的重要装备,自航式声诱饵的战斗使用对最终效果有着重大影响。在简述自航式声诱饵对抗声自导鱼雷基本原理的基础上,建立了潜射自航式声诱饵对抗反潜鱼雷动态过程的多个仿真数学模型,对在声诱饵不同参数下的潜艇生存概率进行了仿真,对模拟结果进行了分析,对潜射自航式声诱饵的作战使用提出了建议。     

小尺度自航船模试验及技术特点

针对通航物理模型研究中出现实际通航与试验结果不一致的问题,介绍了通航小尺度自航船模作为一种特殊传感器在水工、河工模型量测中的应用。阐述了三峡-葛洲坝两坝间改进船型船队扩大通航能力试验中,自航船模与实船操纵性能的相似性问题以及船模试验的技术特点。     

基于PERT的弹道导弹装填作业流程优化研究

通过对多枚弹道导弹装填网络作业流程进行分析,建立了三组数学模型。基于该模型将多枚导弹装填的问题转化为一种寻求最优方案的问题,并以三枚导弹装填网络作业流程的优化为例,阐述多枚导弹装填优化模型的过程,最后给出了多枚弹装填的时间公式。     

复杂海况下基于强化学习的USV局部路径规划方法研究（英文）

Conducting hydrodynamic and physical motion simulation tests using a large-scale self-propelled model under actual wave conditions is an important means for researching environmental adaptability of ships. During the navigation test of the self-propelled model, the complex environment including various port facilities, navigation facilities, and the ships nearby must be considered carefully, because in this dense environment the impact of sea waves and winds on the model is particularly significant. In order to improve the security of the self-propelled model, this paper introduces the Q learning based on reinforcement learning combined with chaotic ideas for the model's collision avoidance, in order to improve the reliability of the local path planning. Simulation and sea test results show that this algorithm is a better solution for collision avoidance of the self navigation model under the interference of sea winds and waves with good adaptability.     

涪江吴家渡电航工程船模通航试验研究

采用自航小尺度船模技术,通过水工模型对吴家渡电航工程的通航条件进行了研究。试验结果表明,当Q≤3000m3/s时,该枢纽工程的通航条件满足Ⅴ级航道通航标准。试验发现,船队的航线和驾驶方式以及枢纽的运行方式对航行安全都有很大影响。建议枢纽建成后,通过设置航标等方法确保过往船舶顺利通航。     

自航船模直流电机遥控遥测系统研究

自航船模直流电机遥控遥测系统是一种新型的船模试验测试装置,由硬件和软件两部分组成。可根据船模试验的需求和特点,进行合理配置和软件开发,而且该系统还采取了抗电磁干扰和紧急停机等措施,可确保测试信号的可靠性以及安全性。通过对一艘4000TEU集装箱船自航船模的直流电机进行测控试验,结果表明,该系统测检精度高、性能稳定,安全可靠,具有较高的推广应用价值。