水声对抗中的无源干扰原理及战斗使用

随着潜用声呐技术、鱼雷制导技术及计算机等技术的飞速发展,水声对抗系统在战争中发挥着越来越重要的作用。水声对抗系统由水声侦察和水声干扰两部分组成。水声干扰又分为有源干扰和无源干扰。本文在论述无源干扰原理基础上,介绍了采用吸声防护层、降低噪声、使用气幕弹等进行无源干扰的主要方法,并重点分析了无源干扰中气幕弹的工作原理及战斗使用。     

GPS声呐浮标定位系统研究

介绍GPS声呐浮标定位系统的组成及工作原理。相对于传统声呐浮标,GPS声呐浮标会使浮标电路功耗增大。但受浮标结构和体制所限,单枚浮标所携带的能量有限,为保证浮标的正常工作时间,系统中增加了一个电源管理模块电路来控制浮标工作的启动时间以减少不必要的电路功耗。     

水面舰艇水声干扰器材与战斗使用

随着潜用声呐技术、鱼雷制导技术及计算机等技术的飞速发展,水声对抗系统在战争中发挥着越来越重要的作用.为提高水声干扰器材作战效能,本文根据鱼雷工作原理,全面、系统、有针对性地分析了采用不同水声干扰器材进行干扰问题;重点探讨了使用拖曳式声诱饵、助飞式对抗器材(气幕弹、声干扰器、声诱饵)防御鱼雷攻击机理与战斗使用相关环节,为指挥员在作战中正确决策提供了理论依据.     

水面舰艇噪声干扰器对抗潜艇声呐效果分析

为摆脱潜艇声呐的跟踪,水面舰艇一般在噪声干扰器的掩护下机动规避.本文在声呐工作原理分析的基础上,探讨了水面舰艇噪声干扰器对潜艇声呐干扰效果的分析方法.通过仿真分析,获得了典型态势下的声呐被干扰扇面、声呐探测距离缩减率以及干扰效果随态势的变化.本文的研究成果为水面舰艇使用干扰器时的机动规避方案提供依据.     

国外航空声学探潜装备研究进展

航空探潜装备在反潜装备体系中占有重要地位。目前,航空声呐正朝着低频、大孔径扩展阵和垂直阵方向发展,并实现多传感器的联合搜潜。在"网络中心战"思想的指导下,分布式声呐网络的概念应运而生,航空声呐作为其中的重要节点,探潜效能得到了更好的发挥。     

宽带噪声干扰器对被动声呐的干扰作用研究

通过对宽带噪声干扰器作用原理和被动声呐探测原理的分析,得到噪声干扰器与本舰相对于声呐的有效方位开角,提出了基于角度和能量求解干扰器对声呐干扰范围的计算方法,并对干扰范围进行了实例仿真.此结论对干扰器的作战使用具有一定的理论指导意义.     

近浅海条件下被动声呐浮标使用深度分析与研究

被动声呐浮标的探测距离与声速剖面、浮标的工作深度以及潜艇的目标特性有着密切的联系。本文利用BELLHOP模型分析了3种典型声速剖面对声传播的影响,分析了潜艇处于不同深度时,被动声呐浮标入水深度对潜艇探测距离的影响。结果表明,声呐浮标处于不同深度时,对潜艇的探测效果差别明显,找到最佳的探测距离对应的深度,能充分发挥声呐浮标的性能,达到最佳的探测效果。     

自主式水下机器人控制系统及声呐目标识别

[目的]为满足水下搜救、勘探、目标检测与跟踪等需求,[方法]针对研制的"探海I型"自主式水下机器人(AUV),利用其搭载的前视声呐开展目标识别试验,选取获取的运动目标图像中的典型帧进行目标检测和识别研究。阐述"探海I型"AUV的系统组成与工作原理。提出一种控制系统架构:以笔记本电脑配合水面控制箱为水面控制单元;以PC104工控板作为自动驾驶仪的主控单元;同时配备摄像头PC104板卡单独进行摄像头图像处理。采用三帧差分法检测声呐目标,并基于Hough变换的快速椭圆检测算法提取目标特征。[结果]湖上试验表明:研制的AUV运行可靠、正常,可满足水下工作的需求,声呐目标识别效果较好。[结论]该AUV控制系统架构和目标识别方法对于中、大型AUV的研制及视频、红外等其他领域的目标识别具有借鉴意义。     

浅海混响背景下吊放声呐主动方式探潜研究

浅海混响估算是研究吊放声呐主动方式搜潜作战使用的关键环节。首先分析声能声呐方程各项的定义,研究最大允许传播损失的计算方法;然后采用Bellhop模型计算吊放声呐与海底散射元之间的传播问题,依据Jackson模型推导海底反向散射强度的计算方法。结合海底散射面积的估算与吊放声呐主动工作满足小掠射角的特点,对负梯度和负跃层声速梯度下的浅海混响进行仿真和分析;结合信号余量的估算,研究2种典型声场条件下工作深度对浅海混响和吊放声呐探潜的影响,并提出相应的吊放声呐工作深度的选择方法。     

目标和环境特性对被动声呐浮标探测范围的影响

被动声呐浮标的探测性能不仅和自身设备性能有关,还和目标运动特征及环境特性有着密切的关系。通过建立潜艇目标运动、海洋环境的数学模型,利用浅海平滑平均声场理论推导了潜艇深度变化后被动声呐浮标的探测范围,讨论了潜艇采用不同航速、航深以及海洋环境对被动声呐浮标探测范围的影响,并进行了仿真。结果表明,目标和环境特性对被动声呐浮标的探测范围有重要影响,这对航空反潜作战训练具有一定的指导意义。     

鹰式装置“万山号”总体设计概述

100kW鹰式波浪能发电装置工程样机“万山号”为一基多体式设计,四个鹰式吸波浮体共享水下附体、能量转换系统及锚泊系统。通过一系列模型试验,获得最优负载。根据模型试验结果,确定了实海况装置的出力参数。为稳定地获得标准电力与试验数据,设计了涵盖蓄能、发电、变电模块、电气监控模块、电源模块、浮态监控模块和岸基模块等多个模块的电气系统。通过锚泊系统计算与分析,确定了锚泊系统的选型参数。     

海上导航浮标的远程监测

介绍新近研发的海上导航浮标(以下简称航标)信息的远程监测系统的软硬件设计整体方案。海上航标与陆上控制中心之间的信息交换以GSM方式实现。本系统可以监测航标的经纬度、电气参数和日光阀，判断航标是否被撞等。另外，控制中心也可以设置航标闪烁频率、航标灯的开或关及GSM工作方式等。整个系统经海上现场调试运行，证明是可行的。     

波浪中两浮体水动力干扰模型试验研究综述

波浪中两浮体的水动力干扰问题主要来自于海上补给作业实践。目前,国内外已有多家水池机构可开展两浮体的零航速模型试验,而有航速状态下两船模型试验的数据十分稀少且珍贵。为此,文章重点介绍了国内外相关机构开展的两浮体间流体共振模型试验、零航速和有航速下的两浮体模型试验概况,并分析了波浪中有航速两船水池模型试验的主要技术难点。     

海上风力发电浮式基础的研究进展及关键技术问题

水深大于50m的海域,风速稳定、风切变小,具有风力发电的独特优势,该海域风力发电装备需要采用浮式基础,因此研究适用于海上风力发电的浮式基础结构,对海上风力发电的产业化具有重要的意义。近年来国外开展了各种新颖浮式基础结构基础形式和工作原理的研究,针对浮式基础承受的风机运转载荷和海洋环境载荷的特点,系统分析海上风机浮式基础涉及到的关键技术问题和风险因素,对风机浮式基础设计具有参考价值。     

基于扩展卡尔曼滤波的船舶纵向运动受扰力与力矩的估计

基于递推最小二乘法设计并实现海浪干扰力和干扰力矩的成型波滤器,对有色的次优卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波(EKF)的效果进行对比.通过引入成型滤波器,采用EKF,提高了状态估计的精度,实现对随机海浪扰动力和力矩的估计.仿真结果表明,通过扩展卡尔曼滤波对海浪扰动力和力矩进行估计是可行的.     

浮式生产装置LNG预冷天然气分液罐泄漏扩散模拟研究

针对海洋工程中重气的泄漏而导致严重后果的问题,归纳国内外的重气研究结论,基于海上浮式生产装置的预冷天然气分液罐,建立了不同风速场、不同宽度的分液罐泄漏模型,对其进行了重气泄漏后的扩散模拟,得到了扩散后影响的区域结果,并提出了改进措施,为海上浮式生产装置的安全保障提供指导。     

时变强多途干扰下基于差分编码的水声OFDM通信算法

时变强多途干扰影响水声通信系统性能,针对时变强多途干扰问题,提出基于差分编码的水声OFDM通信(Underwater acoustic OFDM communications based on differential coding,DC-OFDM)算法。利用循环前缀技术和OFDM通信技术固有的抗多途特性,有效消除时变多途干扰,避免信道估计环节,直接进行解码判决。南海实测信道仿真(信噪比为8dB时,DQPSK100组仿真试验,2×10⁶个源码,全部正确解码)和水箱试验(信噪比为15dB时,DQPSK100组水箱试验,2×10⁶个源码,在时变强多途干扰下全部正确解码)。结果表明,所提算法能有效解决时变强多途干扰问题,实现时变强多途水声信道下的可靠水声通信。     

船用行程传感器电磁干扰信号抑制算法研究

航海事业的发展关系到国家经济的发展,目前许多海航行程传感器在实际工作中非常容易受到工作环境中电磁波的干扰,对海航事业的发展非常不利.本文基于船用行程传感器工作时电磁干扰信号的特点,借助不同噪声抑制算法对行程传感器的输出信号实施降噪、除噪实验,以期最大程度降低海航中行程传感器的噪声干扰,使得海航船舶可以正常工作.     

船舶综合监控网络可靠性设计

由于船舶工作环境特殊,空间狭小,有电磁干扰、振动、水浸、盐雾等不利因素,只有对其可靠性进行研究,才能保证整个船舶监控网络系统正常运行。本文从拓扑、冗余和抗电磁干扰3个方面进行设计,全方位有效提高船舶综合监控网络的可靠性。     

Nonlinear hydrodynamic responses of submerged moving payload in vicinity of a crane barge in waves

The wave interaction with a submerged cylindrical payload subjected to constrained motions in presence of a nearby floating crane barge is investigated in the three-dimensional numerical wave tank using a fully nonlinear potential flow model in the time domain. Numerical simulations are carried out to investigate the hydrodynamic features of this submerged payload under pendulum motion in water waves as well as while it moves towards the sea bed at a constant vertical velocity. It is known that the presence of multiple side by side floating bodies in waves can create significant drift motion. In the present study the similar drift motion is observed for the side by side floating barge and submerged payload and it appears that the submerged payload under constrained motions may face a very large mean drift motion of nearly seven times that of the incident wave amplitude in the beam sea upstream condition. Emphasis is also given towards investigating and understanding the influences of natural frequency of the payload and shielding effect due to the presence of the floating barge. It is found that natural frequency coupled with shielding effect generates remarkable low frequency components in payload responses both in the head sea and the beam sea situations. The effect of different cable lengths, wave maker frequencies and downward moving velocities on payload responses under several geometric setups are studied and compared, and interesting features such as increased low frequency movement of the payload near the natural frequency region and existence of considerable low frequency motions even at a greater depth (while the payload is quite below the free surface) are observed.