潜艇机械噪声控制技术的现状与发展

机械噪声是潜艇低速巡航时最主要的噪声源,有效控制机械噪声是潜艇实现安静化的首要环节.本文从潜艇机械设备选用评估、设备布置与弹性安装、管路系统布置和设计、基座和壳体设计、消声瓦隔声处理等几个方面评述国内外潜艇机械噪声控制技术的现状及存在的主要问题,并提出实现机械噪声定量设计与控制的关键问题.     

潜艇机械噪声控制技术综述

机械噪声是潜艇低速巡航时最主要的噪声源,有效控制机械噪声是潜艇实现安静化的首要环节。本文从潜艇机械设备选用评估、设备布置与弹性安装、管路系统布置和设计、基座和壳体设计、消声瓦隔声处理等几个方面评述国内外潜艇机械噪声控制技术的现状及存在的主要问题,并提出实现机械噪声定量设计与控制的关键问题。     

基于LDA的潜艇机械噪声识别算法研究

通过选取一定数量的潜艇机械设备噪声信号作为训练样本,利用线性判别分析算法(LDA)对噪声信号建立识别分类模型,然后将待测信号与已知信号库(机械设备正常工况下的噪声信号和所有已知故障情况下的噪声信号)中所有信号分别投影到识别分类模型上一一进行比对,确定潜艇机械噪声的类别.论文使用噪声模拟信号进行了相关实验,结果表明该方法能够比较准确的达到识别分类的效果.     

一种基于TCM-SVDD的样本类别标注方法

船舶机械噪声源的识别是一个小样本条件下的模式识别问题,采用增量学习是解决此问题的一条有效途径。但在进行增量学习以前,必须对新增样本的类别进行有效识别。为有效识别新增样本的类别,提出一种新的TCM-SVDD方法。首先,通过支持向量数据描述（SVDD）方法获得训练样本与新增样本的拉格朗日乘子;然后,将其作为该样本的奇异值代入直推置信机（TCM）中,估计新增样本属于不同类别的置信度,并将其与预设的置信水平进行比较;最后,剔除新增样本中的异类样本,实现增量学习。试验结果表明,该方法能快速、准确地识别异类模式样本,对训练样本集中混有少量异类模式样本的情况不敏感,而且可以控制对异类样本的检测准确率,自动化程度高。     

一种多传感器信息融合的噪声源识别方法研究

水下航行器噪声源识别是一个小样本条件下的模式识别问题.充分利用多个传感器采集的信号是解决小样本问题的有效途径.但是,目前各个传感器在整体评估中所占的权重没有一种合理的评估方法.文章利用直推式置信机(TCM)可以给出分类预测置信的能力,首先提出一种改进的奇异值测量方法,提高计算预测置信的准确性.然后将该置信作为传感器权重的有效表征,提出了一种多传感器信息融合的改进型直推式置信机算法,即TCM-IKNN-M(Transductive Confidence Machine for Improved K-Nearest Neighbors based on Muhi_sensors)算法.舱段模型试验表明,文中提出的算法有效地利用了多个传感器的信息,大大提高了识别的正确率.     

潜艇管路系统振动噪声控制技术的现状与发展

当螺旋桨噪声、水动力噪声和设备机座机械噪声被有效抑制后,管路系统便成了"安静型"潜艇的主要噪声源,有效控制管路系统振动噪声是潜艇实现安静化的重要环节。主要介绍了振动噪声被动控制和主动控制在潜艇管路系统中的研究进展,针对振动噪声被动控制措施在低频场控制中存在的不足,以及主动控制技术的快速发展,探讨了未来潜艇管路系统振动噪声控制的发展趋势,提出了一些建议,以期为提高我国潜艇隐身性能提供一定的借鉴作用。     

潜艇缓变声学故障预报研究

潜艇在使用过程中,因设备产生的振动噪声异常可能使潜艇的声隐身性能恶化．从而显著增加在敌方水声威胁中的暴露率。利用多输入多输出（MIMO）模型获得潜艇机械噪声源对其水下噪声贡献比大小．通过分析噪声源贡献比时间序列是否异常,判断潜艇是否存在潜在声学故障。跟踪故障变化情况．调整噪声源贡献的计算时间间隔,同时根据贡献时间序列的变化趋势,线性预估发生故障的时间。最后通过试验验证该方法的可行性。     

基于舰载雷达小样本的低慢小目标识别方法

本文针对舰载雷达低、慢、小目标探测面临的小样本识别问题,提出一种基于小样本学习的低慢小目标分类识别方法。该方法将低慢小目标雷达回波数据转换到小波变换域,利用多头注意力机制和双向长短记忆人工神经网络相结合的方式,解决了小样本目标分类识别的问题。在低慢小目标雷达回波仿真数据集上,开展模型训练和算法验证,分析任务差异性与识别准确率的关系,实验结果表明该方法对典型低慢小目标识别精度可达90%以上,在雷达目标识别领域具有较好的应用价值。     

一种基于代理模型的水下目标分类识别方法

基于Kriging模型和圆柱壳振动相似性理论,以圆柱壳近似代替潜艇模型为例建立代理模型,可按照潜艇排水量大小分为大、中、小和袖珍4个艇级的潜艇进行分类识别。把逆向思维运用到代理模型中,将计算得到的圆柱壳固有频率作为输入值,圆柱壳的外形尺寸长度和半径作为输出的结果值建立代理模型。通过计算结果得出,使用基于Kriging方法的代理模型能够快速而准确的识别潜艇的分类。     

潜艇操纵水动力小波神经网络预报方法研究

针对潜艇操纵性优化设计中水动力系数预报问题,在潜艇水动力预报中引入艇体肥瘦指数概念,确定了潜艇艇体几何描述的五参数模型。提出采用小波神经网络方法预报潜艇水动力,确定了神经网络的结构,利用均匀试验设计方法,设计了神经网络的学习样本。在验证CFD预报艇体水动力有效的基础上,完成了样本水动力系数的CFD计算;通过对样本进行学习,完成了潜艇艇体操纵性水动力系数小波神经网络预报。研究结果表明,只要确定适当的输入参数,选择适当的学习样本和网络结构,利用小波神经网络方法对潜艇水动力进行预报可以达到较高的精度。     

基于IFC的水运基础设施信息模型

根据水运基础设施领域数据交换需求,引入了国际数据描述交换标准——工业基础类(IFC),基于其开放、共享、可扩展的特点,提出了一条适用于水运基础设施IFC标准的实施技术路线图。根据该路线,对水运基础设施领域的数据交换需求、数据分类、数据编码进行了验证和实践。该体系方法,能够满足水运工程领域IFC技术的研究要求,保障了水运基础设施IFC标准研究的顺利实施,也可为基础设施其它领域IFC研究和实践工作提供技术支撑。     

保护航道整治建筑物水域的专用标志设置研究与实践

面对长江航道整治工程建筑物水域安全问题日益突出的新形势,针对航道整治建筑物水域保护技术规定的空 白,从整治建筑物的分类和保护需求出发,提出适用于航道整治要求的整治建筑物的助航标志,分别给出提示类和禁止类 标志的构成及设置方法,并阐述标志在航道整治工程中的应用情况。     

浅析造船合同下的船舶设计问题

船舶作为一种特殊的商品,交易过程复杂,技术规范要求高,合同生效开始,船厂开始自己或委托设计公司根据船舶技术规格书设计船舶,送交船级社及有关政府当局和船东审查。建造合同是设计的依据,船厂在履行合同的过程中要明确设计的责任和权利,从源头上把设计风险降到最低。文章从管理和实际应用角度,阐述了造船合同下船舶设计中应该注意的要点,在此基础上提出提高船舶设计管理水平的建议及对策。     

Fleet deployment optimization for liner shipping Part 2. Implementation and results

We use linear programming (LP) for solving the problem of the optimal deployment of an existing fleet of multipurpose or fully containerized ships, among a given set of routes, including information for lay-up time, if any, and type and number of extra ships to charter, based on a detailed and realistic model for the calculation of the operating costs of all the ship types in every route and on a suitable LP formulation developed in earlier work of the authors. The optimization model is also applicable to the problem of finding the best fleet compostion and deployment, in a given set of trade routes, which may be the case when a shipping company is considering new or modified services, or a renewal of the existing fleet. In addition, two promising mixed linear-integer programming formulations are suggested.     

舰艇声呐测向精度试验方法

声呐系统测向精度指标是舰艇声呐系统的一个十分重要的战技指标.声呐系统作为舰艇作战系统的一个重要组成部分,它所提供测量数据精度的大小,直接关系到指控系统对鱼雷射击诸元的解算精度,从而影响鱼雷的射击效果.从理论上明确测向精度指标的描述问题,然后通过对声呐测向系统误差的校准,测向精度海上试验的航路约定的分析,研究并提出一种适应现代声呐高测向精度指标要求的测向精度真值解算方法,并对算法的误差进行详细分析.     

新的噪声规则对船舶噪声控制的影响

噪声作为一种环境污染越来越受到人们重视。由此海安会颁布了MSC.337(91)《船上噪声等级规则》。该规则在A.468的基础上进行修改的。对新规则与现有规则进行了比较,并通过实例分析了新的噪声规则对船舶设计的影响。重点分析了噪声源及噪声传播途径,提出了降低噪声的控制措施。     

Overview of intelligent ship route optimization methods北大核心CSCD

智能船舶航线优化在学术界和工业界均受到越来越多的关注。针对智能船舶航线优化问题,从航线设计方法和航线优化算法这2个层面,分别阐述各种设计方法和优化算法的特点。结合近5年来的最新研究成果,在分析国内外智能船舶航线优化技术发展现状的基础上,将航线设计方法归纳为3种,即基于气象数据的航线优化、基于油耗模型的航线优化以及基于航线库或航路点库的航线优化,剖析其技术内涵及应用情况;深入分析改进的等时线法、动态规划法、图形搜索算法、智能算法、人工智能和机器学习算法的特性及不足,总结归纳将各类算法应用于智能船舶航线优化时存在的主要问题。最后,简要展望智能船舶航线优化的发展趋势,为未来在该领域的研究提供一定的思路。     

基于特定航线实际风浪条件的江海直达船舶结构强度技术标准制定方法研究

文中基于“载荷第一”和“安全水平相当”的原则,按照载荷、结构、响应及衡准的路径,从方法论的角度阐述特定航线江海直达船舶结构强度技术标准的研发体系,为量身定制江海直达船舶技术标准提供技术支持,同时也为其它船舶结构强度技术标准的制定提供方法参考。     

紧邻船闸布置的鱼道槽身结构选型及应用

针对紧邻船闸布置的鱼道槽身结构选型存在的技术问题,提出在已建枢纽上紧邻船闸扩建鱼道的设计路线。以湘江大源渡枢纽扩建鱼道工程为例,将船闸与鱼道槽身按一体式结构考虑,鱼道结构紧邻二线船闸主体工程布置,并根据鱼道槽身所处船闸位置的不同,合理选择开敞式U形断面、暗涵式拱型等槽身结构断面,既解决了已建枢纽工程中增建鱼道布置的难题,又大大减少了用地和工程投资。