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。     

水下航行器组合导航蔽障控制器的设计与实现

为了提高水下航行器的蔽障性能,进行组合导航蔽障控制器优化设计。针对水下航行器导航中容易出现横滚误差的问题,提出一种基于横滚小扰动误差补偿的组合导航蔽障控制算法,构建水下航行器组合导航蔽障控制对象模型,进行控制约束参量分析,设计组合导航蔽障的运动方程和控制目标函数,采用小扰动误差补偿方法进行横滚误差抑制,提高控制精度,在纵向运动的弹道模型下实现控制器的优化设计。仿真结果表明,采用该控制方法进行水下航行器组合导航蔽障控制的误差较小,收敛性和鲁棒性较好,性能优越。     

悬浮式拦截弹拦截鱼雷概率分析

悬浮式拦截弹是水面舰艇拦截鱼雷的常用武器，首先从直航雷的相遇三角形命中目标条件出发，推导出鱼雷相对舰艇的正常提前角，从而确定鱼雷在被发现点的最大航向角范围。以此为基础，确定悬浮式拦截弹阵布放中心位置，最后得出悬浮式拦截弹拦截鱼雷概率计算公式，为如何提高拦截概率提供了理论依据。     

基于蒙特卡洛法的舰艇规避鱼雷效能推演评估

研究水面舰艇有效机动规避声自导鱼雷的问题,以提高舰艇对抗来袭鱼雷的作战效率.针对以往舰艇规避鱼雷二维对抗态势模型的不足,建立了三维空间下的鱼雷弹道模型、自导检测模型、舰艇规避模型以及鱼雷对抗误差模型,运用Matlab工具,对舰艇机动规避鱼雷的对抗过程进行了推演,并采用蒙特卡洛法定量分析了影响舰艇规避鱼雷生存概率的主要因素.推演结果表明,规避航向和航速对舰艇生存概率有较大影响,根据鱼雷报警距离和报警舷角选择合适的规避航向/航速、提高对来袭鱼雷的报警距离和定位精度以及减少系统反应时间,可以有效提高舰艇生存概率.     

直航鱼雷齐射性质探讨

通过计算发现直航两雷平行航向齐射有关射击参数的计算方法不能使无误差条件下各雷与目标舰首及舰尾相遇,并证明鱼雷平行航向齐射不可能满足这一性质。考虑以舰首及舰尾为瞄准点和总以观测点为瞄准点的2次独立射击方式,就射击组织方式的简单性、参数计算、2条鱼雷可能相互干扰等问题进行定量描述。就一些概率指标,将这2种方式与平行航向齐射进行比较。数值实验发现,特定条件下,当误差水平较大时,几种方式差别较小,而随着误差水平变小,似乎不应使用原平行航向齐射方式。     

气垫船操纵性能理论分析

研讨了全垫升气垫船垫态航行时的操纵性.利用所建立的气垫船六自由度仿真系统和航向保持控制系统使气垫船进入稳定直航后,进行了操舵回转特性和螺距差回转特性仿真试验研究,并进行了验证气垫船直线稳定性的回舵试验和航向保持能力的Z形机动试验.最后,对仿真试验结果进行了详细分析,并对气垫船的操纵特点进行了论述.     

基于MATLAB与VC的鱼雷弹道三维可视化的实现

文章主要基于MATLAB与VC的混合编程,实现鱼雷弹道三维可视化。通过分析鱼雷内测系统记录的弹道相关参数,利用VC进行参数处理并生成鱼雷弹道的坐标数据。运用COM组件技术,将MATLAB生成的鱼雷三维弹道图像窗口嵌入到VC交互操作界面中,生成脱离MATLAB环境的独立应用程序,为实现鱼雷航行弹道的可视化提供新的技术途径。     

基于BTT的反鱼雷鱼雷横向-横滚操纵性研究

针对传统的侧滑转弯(Skid-to-Turn,STT)控制技术的缺点,提出了采用倾斜转弯(Bank-to-Turn,BTT)技术应用于反鱼雷鱼雷(Anti-torpedo torpedo,ATT)的控制方法.分析了ATT横向-横滚操纵性的数学模型,并对其进行了必要的简化.建立了ATT横向-横滚扰动方程,给出了横向-横滚运动最重要的操纵性指数,并以此进行K-T分析,从而得出ATT横向-横滚操纵性的评价方法,最后通过实例分析了ATT的稳定性和机动性.研究结果表明:ATT的稳定性和机动性相互制约,难以同时达到最优,在实际设计中要根据需要相互协调这2项指标.     

脐带缆对水下航行器动态响应的影响评估研究

为准确预测水下带缆航行器的运动状态,需先对连接于航行器尾部的缆索的运动形态进行预测并建立模型,以评估其对航行器运动的影响。本文提出一种数值方法,用于评估脐带缆索对水下航行器运动的影响,与实际结果进行对比分析后可知,该数值方法误差小,可以作为反馈控制器用以补偿脐带缆索对航行器运动的影响。这对于自动驾驶仪进行系泊作业具有重要的意义。本文重点研究水下航行器直航时张力的变化情况,结果表明拖点处缆索张力随着拖曳时间增长而增大,且近似于线性增加。由这一结果可以得出,在航行器直航时,缆索拖点处最大张力会限制航行器的直航距离或下沉深度。这一结论可用于指导直航时航行器作业距离。     

潜艇鱼雷发射初期弹道研究

阐述了鱼雷初期弹道的概念,重点研究利用动量定理和动量矩定理建立潜艇发射鱼雷初期弹道的数学模型。用Runge-Kutta法对鱼雷初期弹道进行仿真,并根据仿真结果分析了各种因素对鱼雷初期弹道的影响,从而得出发射鱼雷时各参数的最优值。