Time domain modeling and simulation of warship flooding process based on counter-flooding activities北大核心CSCD

[目的]实战损伤条件下,舰艇进水是舱室进水漫延与舰员抗沉行为相对抗的过程。现有的不沉性理论无法客观、全面评估抗沉干预对战损舰艇进水过程的影响,缺少从全时域的角度对战损舰艇进水过程开展预测的手段。[方法]首先,分析抗沉干预下舰艇破损进水的耦合关系,构建进水过程时域模型,进而给出数值求解算法;其次,结合案例分析抗沉干预要素对不沉性的影响,并开发可视化、交互式的仿真系统。[结果]通过仿真系统实现了进水过程与多种抗沉干预方式的综合评估,是对现有不沉性理论的有效补充。[结论]该成果不仅可帮助设计人员掌握抗沉设计方案对干预进水过程的有效性,指导舰艇抗沉能力的设计;还可应用于抗沉指挥决策的态势预报,具有较高的军事应用价值。     

舰艇灾害场景模拟在抗沉训练中的应用研究

为了让参训人员真正从能力和心理上同时得到训练,必须建立与舰艇实际灾害场景相似的抗沉训练环境.文中根据舰艇横摇运动微分方程,研究了摇摆抗沉舱的横摇运动模拟及控制,通过求解作用在破口上的3种压力变化,研究了舰艇在复杂海况舱体破口水流压力的模拟和控制.     

优化方法在舰船抗沉决策系统中的应用研究

为了及时有效地抗沉,构建了以模型库系统为主,数据库系统和人机交互系统并重的辅助抗沉决策系统.其中模型库系统分别由装载计算模型、不沉性计算模型和抗沉方案优化模型三个子系统组成.着重研究了用于舰船破损情况下辅助决策的优化模型.以可用抗沉舱的装载量为设计变量,以最小干舷为目标函数,以限制横倾角和纵倾值为约束条件,采用非线性规划法中的惩罚函数法求解优化模型,生成最佳抗沉方案.研究了初稳性高为正值时的优化抗沉方案.通过实例计算,并将计算结果和采用遗传算法的结果相比较,证实了该优化方法用于抗沉操作的可行性.     

基于遗传算法的舰船抗沉决策模型研究

为了评估抗沉方案的优劣,本文提出紧急情况下辅助快速决策的抗沉决策模型,并采用遗传算法来求解,核心思想是采用可用的抗沉舱进行压载或排空操作来调整船舶浮态。改进的遗传算法采用轮盘赌选择,单点交叉,变异进行迭代计算直到满足停止准则,选择倾斜角和横倾角作为停止准则。通过实例计算,证实了提出的优化模型和遗传算法的有效性。