无人水下航行器控制系统CAN转换节点设计与测试

UUV模拟水下运动物体目标特性时,需增加部分重要特征量的模拟设备,以提高其模拟目标的准确性。文章采用CAN协议芯片SJA1000与单片机为主要硬件,利用C语言编制硬件驱动程序,设计并实现了RS485(232)-CAN转换节点,构建了节点测试平台,对设计实现的节点进行了测试验证,测试表明其满足UUV控制系统CAN要求,可对非CAN网络设备接入UUV控制系统CAN网络,增强UUV模拟水下运动物体特征的准确性提供有力支持。     

UUV走航CTD探测的航迹规划及控制方法研究

介绍了一种航迹规划与控制方法,使得无人水下航行器(UUV)能够使用CTD测量仪完成水下探测任务。详细介绍了所研究的UUV硬件系统体系结构,同时完成UUV水平面和垂直面的航迹规划,使其在满足UUV设计要求及CTD测量特性约束条件下能够完成水下探测任务。为了实现UUV在三维空间里较好的跟踪所规划的航迹,应用自抗扰控制(ADRC)技术,分别设计了自抗扰航向控制器和纵倾控制器。所研究的航迹规划与控制方法在UUV半实物试验中得以验证。     

无人水下航行器控制系统CAN总线通信设计与仿真研究

由于水下环境的复杂性及无人水下航行器自身特点,对其实施实时高效控制需处理大量数据。文章采用CAN总线对UUV控制系统通信网络进行设计和分析,讨论了CAN总线网络数据帧在系统中的具体应用设计和传输参数设置,并使用CANoe仿真软件对所设计的UUV控制系统CAN网络进行了仿真,通过仿真验证了UUV控制系统CAN网络通信设计的正确性。该方法应用于UUV控制系统通信网络设计,将有效提高UUV系统控制性能和特征模拟性能。     

基于跨域基站UUV集群试验方法研究

本文针对水下无人系统集群协同探测与目标跟踪,提出基于水面水下跨域基站通信组网UUV集群湖上试验方案和思路。通过研制水下集群控制系统,以及UUV平台尝试加装鱼雷自导并解决加装后平台信息控制、跟踪弹道设计、低速下自导参数确定、跟踪与攻击策略等技术,实现了湖上UUV集群探测与攻击协同试验。湖上通信拉距试验、组网试验、探测与攻击协同试验表明,该方案能够满足至少三节点的集群探测与攻击试验目的,试验实施简单有效,采用的架构和方法亦可用于更多节点的UUV集群试验。     

UUV的故障树仿真建模与分析

简要介绍故障树分析的传统方法,建立了以无人水下航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)不能正常工作为顶事件的故障树.采用蒙特卡罗随机抽样方法,建立UUV的故障树仿真模型,编制了MATLAB故障树仿真程序,对故障树进行定量分析.求出该系统的平均无故障工作时间,并得出了UUV系统的寿命分布曲...     

基于多学科设计优化的UUV总体组合优化方法

无人水下航行器(UUV)是多学科交叉的复杂耦合系统,采用多学科设计优化(MDO)可以大大缩短UUV研发周期,提升UUV总体性能。针对UUV的总体设计,开展模块化学科划分,建立各学科分析模型。由于UUV总体系统属于多变量高维空间,单一的优化方法并不能得到全局范围的最优解,采用序列二次规划法结合自适应模拟退火法以及序列二次规划法结合多岛遗传算法的组合优化设计方法,基于协同优化策略,开展以UUV总重量为主优化目标的多学科设计优化,并利用仿真分析对优化后的UUV结构强度与稳定性进行校验。由优化设计的结果可以看出,UUV满足各个子系统约束的前提下,有效地减小了UUV总重量。     

腹部作业型水下机器人控制系统研制

[目的]针对无人水下机器人(UUV)的回收任务要求,研制开发一台新式腹部作业型水下遥控机器人(ROV)。腹部作业型ROV不同于一般依赖机械手作业的传统ROV,其通过腹部作业机构完成与UUV的水下对接及回收。[方法]介绍腹部作业型ROV的系统组成及原理,提出一种以一体化工业加固计算机为水面监控单元,PC104嵌入式工业控制计算机为水下主控单元,各驱动板为驱动单元的控制系统架构。同时建立腹部作业型ROV的动力学模型,并设计水平面定向控制的H∞鲁棒控制器。[结果]单项试验、系统联调及水池试验表明,腹部作业型ROV控制系统具有良好的实时性和可靠性,能够满足UUV回收任务的要求。[结论]该架构和算法对于其他移动机器人、无人机、仿生机器人的控制系统开发均具有参考意义。     

一种水下航行体控制系统分布式半实物仿真平台的构建

针对水下航行体控制系统半实物仿真平台要完成的功能日趋复杂的问题,提出了一种基于dSPACE和xPC的分布式半实物仿真平台,介绍了该平台的系统构架和软硬件实现;介绍了将dSPACE仿真机和xPC实时仿真机集成在同一个实时系统中的方法和要解决的问题,分析了该仿真平台的实时性;给出了1个水下航行体控制系统半实物仿真的应用实例。该平台将dSPACE和xPC集成在同1个分布式实时系统下,分布式的系统结构不仅在功能的实现和扩展方面非常方便,同时也利于实时注入式仿真、快速控制原型的实施。通过半实物仿真试验,该平台已经成功服务于某水下航行体控制系统的研制,证明了本文所提出方案的可行性。     

基于遗传算法的UUV快速性和能源系统综合优化分析

水下无人航行器(UUV)的总体优化设计一般由快速性、操纵性、结构强度、能源系统等系统构成,各个系统之间耦合,综合考虑各系统间的耦合作用对于UUV的设计至关重要,本文针对UUV快速性和能源系统综合优化的问题进行研究,主要工作有:根据艇型特点选择了19个相关设计变量,构建了约束条件,综合考虑各性能指标,建立了UUV快速性和能源系统综合目标函数;利用VC++语言,编制了基于遗传算法的UUV快速性和能源系统综合优化程序,从UUV快速性和能源系统的角度选取7个较敏感的设计变量进行了敏感度分析。通过计算表明,该优化系统准确可靠,平行中体长度、回转体直径和3 kn航速航行时间对优化系统较为敏感。     

基于罗兰C的UUV浅海导航定位技术研究

罗兰C工作于长波波段,具有一定的海水穿透能力,为UUV的水下导航定位提供了途径。在设计并实现罗兰C全向磁天线的基础上,通过对罗兰C信号传播场分量的分析,认为水下采用磁天线接收水平磁场信号是UUV的最佳选择,在此基础上,结合场强预测的布雷默曲线和水中信号衰减规律,仿真计算了罗兰C信号在不同距离、深度上的磁场场强和水下磁天线所能感应的电压值。利用所设计的磁天线,开展了水下接收罗兰C磁信号的实验,结果表明在表层水域(深度小于5米时),UUV利用罗兰C进行定位导航是可行的。     

Errata

正In the paper"Influence of Fouling Assemblage on the Corrosion Behaviour of Mild Steel in the Coastal Waters of The Gulf of Mannar,India"in Vol.12,No.4,Page:509,References were lost,and the two authors’biographies were identical.The correct text is shown below.We apologize to the authors and our readers for any inconvenience caused by the errors.     

Journal of Marine Science and Application 2014 Sum. Contents

正~~     

联合作战计划和执行系统

全球指挥控制系统(GCCS)实施当前美国海军网络中心战信息基础设施的联合计划网络。联合作战计划和执行系统(JOPES)支持GCCS实现联合计划。JOPES有两类计划：时间不限的精密预案计划生成作战计划、方案计划或职能计划；时间敏感的危机行动计划生成作战命令或战役方案。前者在和平时期创建的作战计划是后者的计划基础，加速应付危机的能力。     

Eastbound or westbound ?

In terms of equal sailing distances, where is the inflexion when ships depart from ports in the Asian Continent to New York via Suez and/or Panama？
The answer is China South Port Group （Hong Kong, Shenzhen and Guangzhou）.     

桥梁防撞设施物理模型试验

物理模型试验是预报防撞设施所受撞击力及优化设计方案的主要方法之一。结合杭州湾大桥柔性防撞设施及东海大桥独立式防撞体设计方案,阐述了船—防撞体撞击试验的基本原理、方法、试验方案及相关试验结果。提出了柔性防撞系统的优化方案。试验结果表明,该方案经济有效,可供预报类似桥梁防撞设施撞击力时参考。     

印尼某电厂码头水工建筑物设计

印尼某电厂项目码头水工建筑物包括码头、防波堤和护岸等主要组成部分。在该项目水工建筑物的设计过程中,综合考虑当地的自然条件、施工能力和材料来源等因素,不断优化结构选型和结构断面。根据不同使用要求,护岸分别采用直立式和斜坡式2种结构型式,推荐的设计方案节省投资、施工方便,可供同类工程设计参考。     

中国VTS的发展历程

本文回顾了中国ＶＴＳ的发展历程;对中国ＶＴＳ系统的类型、规模、功能、水平、机构和人员情况进行了全面评价;介绍了中国ＶＴＳ的作用和效益;阐述了今后的发展政策     

LFS构造原理的分析

随着Linux用户的增加,越来越多的人愿意自己定制自己的操作系统,LFS就是一种流行的从源代码构建Linux的一种方法。本文分析该方法的构建原理,重点分析了Binutils、Gcc和Glibc在构建过程种编译多次的原因。     

潜艇动力系统任务维修性建模

分析潜艇维修性特点,针对潜艇基于任务维修性的特点,分别采用带维修指示的系统功能层次框图进行建模和采用串并混联维修性模型建模.以潜艇动力系统中的燃油分系统为例进行平均维修时间的计算,结果表明串并混联维修性模型适用于具有各个独立单元的潜艇动力系统维修性建模.     

水上移动业务标识码资源的管理——国际电联ITU—R.M.585-4标准解读

水上移动业务标识码是水上无线电台的一项主要身份识别信息,在遇险搜救活动中扮演着重要角色,国际电信联盟高度重视这一有限资源的管理和使用,并为此制定了技术建议书。文中介绍了我国水上移动业务标识码管理的背景和现状,并通过分析水上通信技术及搜救作业新需求,对最新修订的ITU—RM．585—4技术建议书进行了解读,包括建议书的范围、总体要求,对船舶电台的标识码、海岸电台的标识码、参与搜救飞行器电台的标识码、AIS助航设施的标识码和母船救生筏通信设备的标识码分配和使用规则,以及对号码资源进行保护和重新启用的方法等。最后,文章提出了我国标识码管理适应新建议书规则及普及宣贯有关知识和政策的工作计划。