基于混合网格的水下航行器系统航行特性研究

水下航行器系统是包含主体、推进系统和其余附体的整体结构,其航行特性研究是水下航行器系统设计的重要内容.为研究水下航行器系统的航行性能和航行时的表面压力特征和流场特性,基于CFD方法,使用重叠网格和滑移网格相结合的混合网格技术对某自主研发水下航行器系统模型进行直接模拟.结果表明:水下航行器系统在不同大小的推力作用下,会表现出不同的航行性能,通过推力-速度曲线可以插值得到不同推力下的航行点;水下航行器在来流速度不同时其所受表面压力大小不同,但分布规律相似,且具有相同的流场分布特性.     

一种新的GNSS相对定位解算模型

为克服传统模型在全球导航卫星系统(GNSS)相对定位解算中存在的不足,提出了一种新的解算模型.与传统的一阶泰勒展开式不同,该模型利用参考站坐标事先已知,可使最小二乘解算过程中系数矩阵保持不变,从而能够清晰地描述最小二乘解算的收敛过程,有利于定位结果的误差分析和提高模糊度函数法等坐标域搜索方法的效率.实验结果显示,新模型与传统的一阶泰勒展开式的定位精度一致,验证了模型的有效性和可靠性,可以在相对定位解算中代替一阶泰勒展开式使用.      

中央差分定位系统的设计与实现

为弥补网络RTK(real-timekinematic)定位模式的不足,提出了一种基于Internet的中央差分定位系 统cenDPS.该系统基于现有网络RTK 的工作环境,由cenDPS服务器端完成流动站端内置的差分计算功 能,大大降低了RTK定位对流动站接收机性能的要求.这种集中式的差分定位系统可实时监测流动站的精确位 置,是位置服务(LBS)领域的重要研究内容和发展方向.试验证明了cenDPS的可行性,系统测试的平均初始化 时间为73s,实时坐标解的精度为cm 级.      

GPS资料在2015尼泊尔Mw7.8级地震中的反演应用

为了探索近场高频GPS资料在重特大地震实时发震特征反演方面的潜在作用和优势,独立使用2015年尼泊尔Mw7.8级地震震中附近的16个高频（1 Hz）GPS站点数据,基于动态数据处理技术、矩张量反演技术及跟踪方差技术,模拟实现了对该次地震的触发、实时矩心/矩张量的反演及地震事件结束判断等相关工作;结合GCMT、W-相位以及部分已公开发表成果,对反演过程及反演结果中存在的问题进行了对比分析;初步探讨了GPS同震位移场产品在节面判定中的潜在补充作用. 研究结果表明:本次地震破裂的传播方向主要为自西向东南单侧传播,平均传播速度约为3.1 km/s,地震持续时间至少为75 s;GPS数据反演得到的实时矩心及矩震级结果与GCMT、W-相位结果一致,且反演序列具有较高的稳定性和可靠性.      

带缆水下机器人转首控制及水动力分析

将缆绳模型与6自由度模型耦合,构建带缆水下机器人数学模型,并通过重叠网格和滑移网格技术模拟机器人的运动和导管螺旋桨的旋转运动。在不同海流作用下对受导管螺旋桨控制的带缆水下机器人转首运动、导管螺旋桨推力特性与海流速度的关系、缆绳受力和机器人水动力性能等进行了分析。数值模拟结果表明,在低海流速度下,带缆水下机器人在导管螺旋桨控制下能完成转首运动,导管螺旋桨的推力会受到海流速度和机器人姿态显著的影响;海流速度对机器人水动力载荷和缆绳的合力也有显著的影响。     

不同结构形式浮式防波堤湿拖过程中的运动响应研究

浮式防波堤是当前海洋工程装备研发的热点,由于浮式防波堤主尺度大,采用半潜船等工程船运输成本高。本文考虑三种不同类型浮式防波堤采用湿拖方式进行运输,采用AQWA软件,利用数值模拟方法,研究不同海况下浮式防波堤各自由度运动响应。研究发现：圆筒型和板架型浮式防波堤适用于不同海况下湿拖;网笼型浮式防波堤湿拖过程中运动响应幅值较大,建议使用半潜船运输。本文通过探究不同浮式防波堤湿拖过程中的运动响应,可为工程实际中浮式防波堤运输提供一定的借鉴和参考。     

VRS动态随机模型建模方法的综合比较与分析

为寻求一种最优的VRS(虚拟参考站)动态随机模型建模方法,阐述了实时动态数据处理系统中4种随机模型——标准随机模型、高度角相关模型、SNR(信噪比)模型和自适应模型的建模原理;从验后单位权方差、ADOP(模糊度精度因子)、模糊度有效性检验(F-ratio)和滤波残差等多个角度综合分析了各模型在VRS系统中的有效性及其优劣,并从统计学的角度和基于模型自身缺陷的分析,提出了模型改进的方案.结果表明,自适应模型的滤波残差和验后单位权方差分别在0和1附近波动,具有明显的白噪声特性,其在ADOP的计算能力上也有明显优势,但在F-ratio的计算能力上与其它模型相当.综合而言,自适应模型应作为VRS实时动态随机模型建模首选.     

与环境兼容的产品开发

介绍了与环境兼容的产品开发目标和设计原则,分析其产品开发过程及面向循环的产品设计方法,最后提出了产品设计的选材建议。     

连续运行GPS观测网络的对流层天顶延迟估计

对基于连续运行GPS观测网络的对流层天顶延迟估算模型和参数的选择,及其对估计结果的影响进行研究。在选用相同的对流层改正模型、卫星截止高度角和相同的对流层天顶延迟参数个数的条件下,分段线性方法比分段常数法和单参数方法更能客观反映对流层随时间的变化趋势。在选择相同的天顶延迟模型的条件下,观测时间越长,用于对流层天顶延迟估算的数据越多,对天顶方向的对流层折射估计越有利。天顶延迟参数个数的选择对对流层折射有较大影响。参数过少,则不能充分反映对流层随时间的变化;参数过多,则降低了解的强度。一般对中长基线而言,选择每2～4h一个天顶延迟参数,能较真实地反映对流层的变化,提高基线解的精度。     

H型尾操纵面模型在潜艇超越运动中的性能分析

为改进十字型尾操纵面Suboff-1模型在超越运动中的横摇现象,通过重叠网格方法与体积力模型对十字型和H型2种不同形式尾操纵面模型进行超越运动数值模拟.通过对运动中不同尾操纵面模型达到预定首摇角时间、超越运动完成时间、最大横摇角进行监测分析,获得改进后的H型尾操纵面在应舵性能、跟从性能、减摇性能上较十字型尾操纵面的优势...