母船垂荡运动下拖缆响应研究

基于弯矩平衡方程和有限元离散单元法建立拖缆离散动力学模型,通过对拖缆离散方程组线性化处理,将非线性动力学方程转化为关于求解角度的线性问题。设定缆绳初始形态,通过时间迭代对方程求解得到拖曳系统稳定运动形态。母船在海面会发生升沉运动,由于母船垂荡运动对水下拖缆的耦合影响,拖曳系统稳定形态受到破坏,拖缆受力发生改变,系统可能处于危险状态。考虑母船垂荡运动的耦合效应,通过MATLAB对拖曳系统进行仿真计算,得到拖缆的运动参数和受力响应情况,对拖曳系统在实际作业中提供参考。     

拖曳系统运动传递计算

由母船、拖缆和拖体构成的拖曳系统,在拖航作业中,母船受风浪扰动发生升沉和纵摇运动,水面扰动沿缆传递至拖体,影响探测设备性能。文中研究的合理简化的母船波浪运动预报模型、结合已有的拖缆动力学计算模型耦合拖体空间运动模型,构造衔接条件和转换关系式,建立较为完整的水下拖曳系统运动传递模型。编制相应计算程序,计算了二段式拖曳方式对扰动的传递,归纳其扰动传递特性。表明该模型可应用于拖曳运动稳定的设计分析。     

水下声纳被动拖曳缓冲系统—液压蓄能器的应用

1.前言 自从第二次世界大战前后潜艇出现以来,海战就由水面的二维平面战争,演变成水面及水下的三维立体战争了。潜艇成为水面战舰——巡洋舰,驱逐舰,运输舰,登陆舰甚至航空母舰等最危险的敌人。声纳是探测潜艇的水下“雷达”,是战舰的水下眼睛,现已成为必不可少的装备。 为了适应现代战争,声纳的探测半径至少要达到200海里以上。这样强大的声纳自重约达1000kg。声纳一般是安装在一个无动力小潜艇——拖鱼中,由母船拖曳的声纳的总重量达到5000kg左右。根据海水温度及其它因素,拖鱼被置于水中最利于声纳工作的深度。母船通过拖缆拖曳拖鱼,同时通过拖缆供给声纳电力,下达对声纳的指令并获得声纳的探测数据——敌潜艇的位置、深度、速度等。拖缆身兼三职:拖曳动力缆,供电缆和通讯电缆。声纳工作时,母船可以是停泊在水面,但更多的情况是母船在巡航中,其允许的最大航速为20节以上。     

海洋拖曳系统的船/缆/体耦合模型研究

为进一步提高海洋拖曳系统在不同情况下运动响应的预测精度,将拖曳母船、拖缆和拖曳体三者视为一个相互作用的整体,利用其耦合边界条件,将拖缆顶端和底端的张力及其产生的力矩,分别与船舶操纵性运动方程(MMG模型)和拖体六自由度运动方程相结合,利用拖缆的有限差分方程,建立了船/缆/体三者耦合模型,进而采用数值计算方法,对比分析了该模型与常规算法。结果表明,该模型考虑船/缆/体三者的耦合影响,可更加准确全面地反映拖曳母船的速度、旋回半径、横摇角等操纵性特征以及拖曳体的深度、姿态等信息所受到的影响,从而为准确预报海洋拖曳系统的运动响应提供更为直观、科学的理论依据。     

二级深拖系统的回转运动特性

相对于一级深拖系统,二级深拖系统具有良好升沉补偿功能,并且较易对拖体进行定深或定高控制。在实际工作中,母船经常需要根据探测情进行回转机动。为了研究母船回转过程中拖体运动规律和拖缆构形的变化情况,采用凝集质量法建立了二级深拖系统的数学模型,计算分析了母船不同回转参数下拖体运动状态的变化规律,得到了拖缆的瞬态和稳态构形图。仿真结果表明,在360°稳态回转和360°单圈回转条件下,母船回转半径、拖曳速度均对一级拖体和二级拖体的深度变化以及稳态特性有显著影响。母船小半径大速度回转时,两级拖体的回转半径和深度变化较大,应予以特别关注。     

水下拖体和拖缆运动模型研究探讨

水下拖体运动研究是水下拖曳系统研制的重要内容。文章结合工程实际,基于Newton-Euler方法建立了水下拖体的运动模型,基于有限差分法建立了拖缆的运动模型,在此基础上结合拖缆运动的边界条件建立了系统的运动模型,并给出了相应的仿真算例。从仿真结果可以看出,通过该运动模型,可以很好地研究水下拖体受拖船干扰下的运动情况。该模型的建立对水下拖曳系统的研制来说有重大的参考价值。     

二级深拖系统的回转运动特性

为了研究母船回转过程中拖体运动规律和拖缆构形的变化情况,采用凝集质量法建立二级深拖系统数学模型,计算分析母船不同回转参数下拖体运动状态的变化规律,得到拖缆的瞬态和稳态构形图。仿真结果表明,在360°稳态回转和360°单圈回转条件下,母船回转半径和拖曳速度均对一级拖体和二级拖体的深度变化及稳态特性有显著影响。母船小半径、大速度回转时,两级拖体的回转半径和深度变化较大,应予以特别关注。     

基于AQWA的水下大尺度拖缆空间形位仿真分析

为充分发挥水下大尺度拖缆在应用过程中的声学性能,准确地对其深度进行调控,需预先知道其在水下拖曳状态下的空间形位。由此,对拖缆的力学模型进行分析,结合某水下大尺度拖缆的参数,基于有限元仿真软件AQWA对该拖缆进行4种典型航速的仿真分析,获得稳态和叠加四级海况动态环境下拖曳阵缆的空间形位分布、波高响应、下沉深度、拖曳张力和倾斜角等重要参数,为该拖缆的海上试验和应用提供参考。     

不同模式下拖缆对水下拖体运动姿态的影响研究

水下拖曳体依据其工作模式的不同,可以分为两种:一种是自身没有驱动力,由拖船或是潜艇带动进行拖曳;另一种是拖曳体自身具有驱动力使其自由航行,可看作AUV。在水下拖曳体工作的过程中,与其相连的拖缆在拖体不同的工作模式下会有不同的响应,而拖缆的这种响应又会对与其相连的拖体造成影响。为研究拖缆对水下拖体的影响,结合某拖曳系统的具体参数,运用大型动态仿真软件OrcaFlex建立了潜艇水下360°回转过程中拖曳系统的动力学仿真模型和拖体自航模式下的动力学仿真模型。通过改变水动力系数、拖速、拖缆参数及回转半径等,探究了不同参数对水下拖体的影响,得到了一些比较有价值的结论,可对具体工程有一定的指导作用。     

基于CFD的水下拖曳体艉部流场仿真

水下拖曳体的艉部线型是决定其水动力性能的重要特征之一,良好的艉部线型对减小拖曳体的形状阻力系数,提高拖曳航速,减小拖缆的张力等都有积极意义。选用带十字尾翼的水下拖曳体作为研究对象,应用k-ε模型对其艉部流场特性进行精细分析,分析静压力系数Cp沿拖曳体长度方向的分布,并对水下拖曳体与尾翼交接部上游马蹄涡流动的产生及发展过程进行计算,得出拐角区的流线及流场。计算和实验结果表明,所采用的计算模型和方法合理,可在此基础上应用到其他水下拖曳体的外形优化设计中。     

浅谈ADSL宽带接入技术

介绍了ADSL宽带接入网技术,讨论了它的工作原理、系统结构及调制技术,并分析了ADSL的发展优势和发展前景。     

多波束宽带恒定束宽波束形成器的DSP实现

波束形成是声纳、雷达信号处理中的重要环节。由于高性能的宽带波束形成算法运算量大交难以实时实现,因此开发研制高速度、高精度、高性能的波束形成器、就很必要。文章提出采用ＴＭＳ３２０Ｆ２０６及ＩＭＳＡ１００为主要芯片,构成多波束宽恒定束宽波束形成器,可实现实时、高速、高性能的多波束宽带恒定束宽波束形成,并给出了具体设计方案。水池实验结果,表明本文的系统设计方案正确、可靠。     

基于DSP的话音系统设计及语音处理算法实现

介绍了一种基于802．3以太网协议传输话音和数据的局域通信系统的设计。该通信系统采用两块TI公司的54、系列芯片构成主从连接方式，作为通信系统信号处理与控制平台，通过系统功能要求可实现重配置以及相应应用软竺的可选择下载执行。为保证话音与数据通信的可靠性与实时性，由5416负责话音的采集与处理，实现了包括语音检测、语音编解码、回声消除、自适应降噪等语音处理算法。系统工作情况表明，达到了设计要求。     

无线通信技术在造船厂的应用

为保障系统信息在造船厂复杂的现场生产环境中得到有效传递,构建运用WiMAX技术的无线宽带网络平台以提供可靠的实时通信,将该无线网络技术应用于船厂的数据通信、船内的无线通信、分段定位安排、实时后勤管理、设备监控、工作环境管理等多个系统后,可大幅提高工作效率,且实施费用并不昂贵。与现有的厂区有线网络传输相比,具有应用范围广、响应速度快、信息统计全、使用方便等优点。     

GMDSS模拟器实现语音通信的设计

阐述了GMDSS模拟器实现语音通信的必要性，结合A型船站、SSB无线电话和VHF无线电话话音通信的实际过程，描述了在VC＋＋环境下，采用socket通信和多线程等技术开发基于UDP协议的点对点和点对面语音通信程序的方法，着重剖析了其中的主要模块，即语音数据采集、语音数据的发送和接收。     

海缆巡线管理系统的设计与实现

为提高海缆的通信保障能力，采用全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）技术，设计海缆巡线管理系统。该系统分为数据采集、数据传送和数据中心管理三个组成部分，对巡线员和数据管理员的工作流程进行了具体描述，并分析了系统实现的关键技术；对数据传送的前端硬件系统组成和实现原理进行了详细设计和分析，实现了规范化管理和科学化监督的预期目标。     

渤海海上移动高速宽带网络应用探索与展望

文中以针对海上环境优化后的移动高速宽带传输技术在天津海事巡航船舶上的应用为基础,介绍了移动无线微波通信技术在海上通信距离拓展方面的突破。提出了利用该技术,通过渤海周边基站的合理选择配置,真正实现渤海海上移动高速宽带网络全覆盖的展望。     

基于PLC的船舶中央空调自控系统的设计与实现

可编程逻辑控制器（PLC）是以自动控制技术、微型计算机技术和通信技术为基础发展起来的新一代控制装置,目前它已被广泛应用于工业控制的各个领域.本文介绍了PLC在船舶中央空调机组中的具体应用,着重探讨了其控制系统的设计及其控制功能的实现.     

基于Visual C++6.0的船舶电站实时监控系统研究

主要基于Visual C 6.0开发平台,结合多媒体和数据库技术,设计船舶电站实时监控系统.系统采用两级控制模式,即工控机PC(上位机)和单片机(下位机),通过Modbus ASCⅡ通信协议实现两级之间的实时通信,完成对船舶电站柴油发电机组的监控.给出监控系统的实施方案,详细讨论船舶电站实时监控程序的编制要点.该监控系统界面友好、功能完善、可视性强.     

CAN总线在舰载无线通信控制管理系统中的应用

CAN是一种能有效支持分布式控制和实时控制的串行通信网络。介绍了CAN总线的特点，并具体阐述了使用CAN总线实现舰载无线通信控制管理系统的分布式控制，通过任意一个用户终端设备可以使用任意一个信道设备；给出了CAN总线智能节点硬件电路的设计；设计中应该注意的问题；以及各智能节点间底层通信关键模块的软件流程。实验结果表明，用CAN总线实现系统的分布式控制，具有较好的实时性；系统的顽存能力得到了显著提高，系统规模更易于扩充，具有低成本性和高可靠性的优点，并且效果较为理想。CAN总线是分布式实时控制系统的理想总线，具有广阔的发展前景。