发展我国的遥控猎雷系统

本文较系统地阐述了遥控猎雷系统的特点，以及国外遥控猎雷技术的发展概况，分析了我国发展遥控猎雷系统的必要性及可行性，提出了我国遥控猎雷系统的初步方案。     

ROV—遥控潜水器数据传输系统

本文介绍了系缆遥控潜水器（ROV）数据传输系统的信息容量、速率和水中运动载体的时间响应；分析了半双工传输系统与时钟节拍；交替使用8位、12位模拟量数字转换，保证了ROV运动控制精度．在实行水面、水下信息通信的数据传输系统中，由于用绞线对替代了诸多导线，缩小了脐带电缆直径，减少了脐带电缆水中运动时受到的阻力，因而提高了系缆遥控潜水器操纵机动性和下潜深度．     

潜深对半潜器附加质量影响分析

半潜器是遥控猎雷系统的重要组成部分，其操控性能决定于其水动力系数。文章以加拿大遥控猎雷系统中的“海豚”半潜式航行体作为原型，对其不同潜深和附加质量之间的关系进行分析，为半潜器的控制提供参数。     

遥控潜器的现状与未来

介绍遥控深潜器(ROV)的概况，尤其是它们在3 048m以下深海中的使用情况。虽然是针对系缆式自由航行的潜器，但是为完整起见，也讨论了拖曳潜器和自主潜器(AUV)。为了准确地论述这些深海潜器系统的技术发展水平，还将讨论它们在不足3 048m深度的性能。另外，对它们在新千年初期的用途进行了计划和设想。     

基于MSP430的ROV舰艇阴极保护电位测量系统

文章介绍了一种新型的可用于水下机器人(ROV)的舰船水下电位测量系统的设计与实现,文章给出了系统的工作原理、系统结构、电路和软件实现方法。     

起锚系缆装置及自动化

为了缩短未来船舶的停泊时间,应在最大程度上使起货及系缆作业机械化和自动化。本文将研究新造船舶的起锚系缆装置的主要技术操作要求。这类装置的自动化程度可分为A1与A2两类。起锚装置的自动化程度如下: A1——遥控定深抛锚,并在紧急情况下立即抛锚;在停泊中遥控收放锚链并借助机械刹车将锚链套在链轮上作遥控起锚; A2——遥控抛锚并自动控制放出锚链长度。系缆装置的自动化程度分别为: A1——在从码头方向吹来的七级以下大     

舰载猎雷声纳基阵动力学特性研究

研究动基座上捷联式猎雷声纳基阵的动力学特性，首先给出声纳基阵的动力学模型，考虑声纳基阵的三轴框架结构特点及猎雷艇这一动基座的存在，着重对声纳基阵的动力学特性进行深入的分析和研究，揭示出其时变、非线性、强耦合的动力学特性，同时指出惯量矩阵的特殊性质，计算机仿真结果表明了理论分析的正确性。分析结果对于掌握系统本质，设计高精度，强鲁棒性的声纳基阵控制稳定系统提供了理论依据。     

潜器母船动力定位自动控制系统

该文介绍了我国第一搜遥控潜器（ROV）母船动力定位自动控制系统组成、工作方式、性能及动力定位试验结果。该系统根据ROV的作业要求实现工作母船定向航行、动力定位及自动跟踪ROV，可直观、形象地显示工作母船和ROV运动信息、人机界面友好。     

无模型自适应控制算法在ROV定深控制中的仿真

将无模型自适应控制方法应用于ROV(Remote Operated Vehicle)定深控制当中。该控制方案的设计仅利用ROV的垂向推力输入数据和深度输出数据，用动态线性化时变模型替代ROV非线性系统模型，算法中不包含ROV模型及水动力参数信息。因此，解决了ROV因系统复杂，水动力参数难以确定所导致的控制器设计复杂度高，控制效果不理想的问题。为了便于仿真，本文建立含有补偿参数的ROV简化模型，模型仅用于产生系统的I/O数据，不参与控制器的设计。仿真结果表明，在ROV定深控制当中，无模型自适应控制(Model-free adaptive control，MFAC)比PID控制具有更强的抗扰能力。此外，在欠阻尼ROV系统中，基于偏格式动态线性化的无模型自适应控制(partial form dynamic linearization based Model-free adaptive control，PFDL-MFAC)方案相比于基于紧格式动态线性化的无模型自适应控制(compact form dynamic linearization based Model-free adaptive control，CFDL-MFAC)方案具有更好的控制效果。     

PIMS技术在舰船主机遥控虚拟操作系统的应用

舰船主机遥控系统位于舰船机舱内,操作人员可以通过主机遥控实现对船舶主机的远程控制,包括启停机、功率转换等功能,对提高船舶的机动性,减轻操作人员的工作量,提高船舶的自动化水平有重要的作用。为了提高操作人员对舰船主机遥控系统的熟练程度,同时降低训练成本,本文提出一种基于组态软件PIMS技术的舰船主机遥控虚拟操作系统,通过研究和分析主机遥控系统的控制逻辑,本文建立了主机遥控系统的完整模型,开发出了PIMS主机遥控虚拟操作系统,并对该系统进行了详细的介绍。     

ROV attitude control based on multi-motor cooperative propulsion北大核心CSCD

[目的]为了提高遥控水下航行器(ROV)在复杂水下环境中的姿态控制性能,开展多电机协同推进的ROV姿态控制研究。[方法]首先,针对多电机系统的结构和算法,分别提出一种基于PID速度补偿器的偏差耦合结构和一种新型非奇异终端滑模控制(SMC)算法,并设计一种新颖的基于多电机协同推进的ROV姿态控制方法;然后,建立ROV的运动学和动力学模型,开展推进器组推力建模分析、解耦简化ROV动力学模型研究;最后,设计一种ROV滑模姿态控制器。[结果]仿真结果表明,所提的结构和算法可提高多电机系统的抗干扰性、同步性和快速响应能力,进而提高ROV姿态控制系统的稳定性与鲁棒性。[结论]所提方法可为ROV姿态控制提供一种新的可用方案。     

船舶航行横向补给超越运动控制

为了保证舰船安全,进行航行横向补给运动控制时,需要充分考虑两船水动力干扰的影响。引入水动力干扰负载到船舶运动方程中,建立了两船航行横向补给运动数学模型,给出了运动控制算法。仿真结果表明,两船能够较好地保持期望的横向距离,从而保证了航行横向补给舰船的安全。     

水雷隐身对声呐探雷的影响

简述了水雷隐身技术的发展现状,指出声呐是探雷技术发展的主要手段和方向.根据猎雷声呐探测识别方式,提出降低目标强度、减弱甚至消除声影是实现水雷武器声隐身的主要技术途径,并从这2个方面分析了水雷隐身对猎雷声呐探测识别效能的影响.其中,当采用回波法探测识别水雷时,水雷目标强度的降低可缩短声呐的探测距离,并且在清澈海水中其效果较好;而对于声影法探测识别,则需要消除或减弱水雷的声影才能使其难以被猎雷声呐发现.     

水下安全检测与作业型机器人控制系统

[目的]针对船体、大坝、水下钢结构等表面附着物的安全检测,以及附着物清除作业的要求,需要研制一款新型水下安全检测和作业型带缆遥控水下机器人(ROV)。此类ROV需针对不同作业任务更换机械手,实现抓取、切割的功能,从而保证去除结构物上的附着物。[方法]阐述水下安全检测和作业型机器人的整套系统组成及原理。该系统以Arduino单片机为控制面板信号采集工具、以水面监控系统开发工控机为平台,零浮力脐带缆以2对双绞线、1对电源线为信号电力传输线,水下控制系统以ARM嵌入式为主控单元。建立ROV动力学模型,设计ROV艏向控制的广义预测控制器。经过系统调试,进行水池试验和湖上试验。[结果]试验证明,该系统运行正常,整套控制系统的稳定性、可靠性、实时性均达到设计要求,满足水下安全检测及作业要求。[结论]该系统设计方案和控制算法对于其他水下机器人的控制系统研究均有借鉴意义。     

基于扩张观测器的ROV固定时间轨迹控制

针对六自由度遥控无人潜水器（ROV）的轨迹规划控制问题，提出基于固定时间扩张观测器的非奇异积分终端滑模控制方法。建立考虑系统模型不确定性及外界扰动的ROV六自由度数学模型，采用一种基于固定时间收敛的扩张状态观测器，实现对系统集总干扰的准确估计以补偿控制系统的控制律；设计固定时间非奇异积分终端滑模控制器以保证ROV系统的轨迹跟踪性能，并基于Lyapunov稳定性理论证明系统的固定时间稳定性。仿真结果表明：与以往控制方法相比，文章所提方法提高了控制系统的性能及精度，可保证水下机器人在不同初始状态下均能在固定时间内达到轨迹跟踪的效果。     

海马号ROV升沉补偿系统张力与压力特性研究

"海马"号4,500m级无人遥控潜水器(ROV)是国家"863计划"重点项目"4,500m级深海作业系统"的主要研究成果,是我国自主研发的第一套大深度ROV系统,最大工作水深4,500m,主要作业功能是进行海底探测、取样以及其他水下作业。在工作过程中,为防止母船在波浪作用下产生升沉运动通过主脐带传递到吊放的ROV等水下设备,研制一套升沉补偿系统以减小升沉耦合运动传导、吸收加速度动力、减少脐带松弛,以改善ROV运动控制条件、防止脐带缆破坏、提高系统作业安全性。本文参考了国内外升沉补偿系统的设计方案并进行了比较,介绍了所设计的被动式升沉补偿器的主要组成部分,通过建立模型、分析计算、以及实验的方式对升沉补偿系统进行了力学特性研究。     

ROV在水下液飞线安装中的应用

液飞线是水下生产实施的重要一环,主要用于传递液压动力、以及各类化学药剂,是水下采油树的生命线。特别是深水油气田,水下生产设施较为复杂,液飞线更是被广泛应用。在浅水区域,液飞线安装可以依靠潜水员或者ROV(水下遥控机器人)完成,而在深水海域,ROV是安装液飞线的唯一选择。本文探讨了ROV安装液飞线的一般作业流程,以及可能用到专业ROV工具,以为类似海洋工程施工提供借鉴。     

作业型ROV矢量推进建模及推力分配方法

为了研究矢量推进遥控水下机器人(Remotely Operated Vehicle, ROV)的推力分配方法,根据总体结构中推进器的空间分布关系,推导出推进器推力和作用于ROV本体上合推力之间的关系,进而建立了一种过驱动ROV矢量推进系统的数学模型。在Matlab中构建了ROV运动控制的仿真模型,通过直接推力分配法验证了目标ROV矢量推进系统数学模型的准确性。提出了一种将六自由度控制量归一化和伪逆法结合使用的综合推力分配方法,通过仿真验证了该方法可有效解决直接伪逆法出现的推进器饱和问题,可直接应用于解决矢量推进水下机器人运动控制的工程问题。     

2000年荷兰皇家海军军舰上的平台自动控制

２０００年荷兰皇家海军舰船上的平台自动控制系统用于自动监控推进系统，供电和支援系统。该自动化系统最重要的部位位于舰船控制中心。本文提出了为未来的荷兰皇家海军舰船平台自动控制设计必须考虑的一些方面，给出了有关在复杂的系统中操作人员作用的一些理论知识，描述了平台自动控制和平台管理相互作用的方式，讨论了影响平台自动控制的６个因素，同时选择了未来平台自动控制可能进行的３个方案。最后，对影响平台自动控制的因     

半潜式航行体横滚调整方式分析

半潜式航行体是遥控猎雷系统的重要组成部分,其姿态和航迹对系统探测精度影响较大。本文以加拿大遥控猎雷系统中的"海豚"半潜式航行体作为原型,建立其运动方程组,分别在不同航行深度和不同航速下对后水平舵板调整航行体横滚和垂直舵板调整航行体横滚时航行体的姿态和航迹偏差进行仿真分析,为航行体实际控制提供控制依据。仿真结果表明:水平舵差动和垂直舵差动对航行体横滚姿态调整能力基本相同,航行体航迹偏差对垂直舵差动敏感。因此建议采用水平舵差动方式来调整航行体横滚,垂直舵只做航向控制。