基于实时预报的舰船综合姿态信息系统研究

舰艇在波浪中航行发生船体弹性变形,使得各部位的航向值、纵横摇值不同。舰艇目前普遍使用独立式姿态基准方案消除弹性变形影响,保障舰载武器的性能发挥,部分舰艇采用多个姿态测量设备分舱布置方案。根据船体梁波浪载荷和弹性变形的研究,运用船舶水弹性理论,研究得到舰船弹性变形实时预报模型,进而构建舰艇姿态综合信息系统,即在舰艇两到三个部位布置姿态测量装置,实时测量所在部位航向、纵横摇等信息,通过舰船实时预报装置,解算所关注位置的姿态信息,由信息实时发送装置向相关用户实时发送,达到消除舰艇弹性变形对电子、武器装备性能发挥影响的目的。分析了舰艇姿态综合信息系统相比其它解决方案的优点。     

基于船载北斗导航仪测量波浪参数方法研究

获取舰船波浪参数对于舰船的航行安全和武器使用十分重要。针对舰员缺乏有效手段实时获取舰船当前航行局部海域的波浪信息的问题,提出利用船载北斗接收机输出的天线高度信息反演波浪场信息的新方法。该方法认为北斗测量天线相对海平面高度的信息变化,反映了波浪的运动状态,通过对天线高度信息进行谱分析,根据波浪频谱特征,进行带通滤波,从而在频域提取出波浪信息,经过傅里叶反变换后,得到时域波浪信息,然后计算波高和波周期。海上实船试验结果表明,与浮标测量的准确波浪参数相比,通过该方法测量得到的SWH波高误差小于6%,波周期误差小于10%。     

考虑水弹性效应的船体监测疲劳损伤评估方法

船舶结构应力监测系统作为智能船体的主要技术手段之一,近年来已逐步应用于高性能船和大型运输船,但考虑波激振动、砰击颤振水弹性效应的船体结构监测技术,目前还少有应用实例。超大型集装箱船船体梁刚度较小、大外飘船艏结构等特点使得波浪中更容易发生共振与颤振,这些波浪诱导的高频成分对船体结构的疲劳影响需要进一步研究。本文考虑波激振动等水弹性效应影响,对风浪中航行的超大型船舶进行了结构疲劳损伤评估分析方法的研究,并对一艘21 000 TEU集装箱船实船监测数据进行了数据分析,量化研究了波激弹振对监测结构疲劳寿命的影响。     

基于DYTRAN的船艏砰击响应仿真分析

船舶在波浪中航行时,由于船体和波浪之间的剧烈相对运动,会出现砰击现象。与波浪发生直接冲撞的船艏是砰击现象发生最严重的区域,会引起局部结构屈曲变形。本文基于有限元软件MSC.PATRAN、MSC.DYTRAN软件,对船艏不同位置的三维船艏入水的过程进行数值模拟分析,研究了船艏结构入水砰击过程中结构响应问题。     

高速双体穿浪船艏部结构动态位移监测与分析

为了测量穿浪双体船艏部结构在航行过程中的动态变形,并分析其变形的规律,文章利用光学微动测量系统对船体艏部结构的变形进行实时监测,并对测量数据进行实时自动采集与存储。试验结果表明:航行过程中动态变形为4.72 mm~7.60 mm;低海况高航速下的结构变形明显大于高海况低航速下的结构变形;在不同航向试验中,顶浪航行结构变形最大,艉斜浪、艏斜浪和顺浪工况相差不大。分析结果既可论证微动测量法监测动态变形的可行性,又可为高速双体穿浪船艏部结构疲劳裂纹和变形等机理研究及局部优化提供参考。     

倒运海水道整治工程斗朗—川槎大桥段实船适航试验

为验证倒运海水道整治工程是否达到整治标准的通航要求,选取斗朗—川槎大桥段作为实船试验河段,采用该航段设计船型500吨级满载船作为试航船,进行实船适航试验。测量试验河段的水深地形、表面流速流向、航标配布和水位,试验船舶沿设计航线进行上下水航行,实时测量试航船舶航行轨迹、对岸航速、舵角、漂角、船舶与河岸之间的安全距离等航行指标及航行状态,并结合通航规范及标准,对整治后航道技术参数的合理性、航标配布的合理性等进行分析评价。结果表明,本试验航段的整治效果达到了整治标准的通航要求。研究成果可为类似工程提供参考。     

结构安全监测系统在超大型集装箱船上的应用

为有效解决超大型集装箱船中波激振动或砰击颤振引起的船体疲劳强度和极限强度问题,丰富相关实船验证数据,采用考虑波激振动和砰击颤振水弹性效应的船体结构安全监测系统对船舶的结构安全进行监测。在某超大型集装箱船上的重要结构处和敏感部位合理布点,对应力、加速度和波浪等参数进行融合,对可能遇到的超阈值的结构应力等提供预警和辅助决策,规避船舶航行过程中人为决策失误引发的风险,增强船体结构的风险预防能力,提升船舶运营的安全性。通过对实船监测的数据进行回归,开展实船波激振动分析,为后续超大型船水弹性效应研究提供参考。     

M型风电运维船船型设计与波浪增阻和耐波性能研究

本文基于三体风电运维船船型,结合M型船的特征要素设计改造出M型风电运维船。利用数值仿真技术模拟出M型风电运维船波浪航行时的波浪增阻与纵摇、垂荡情况,将数值仿真计算结果与原三体船的试验数据进行比较,以此探索不同M型船船型对船舶波浪航行时的波浪增阻与纵摇、垂荡情况的影响。最终确定了耐波性能较优的船型方案,从而为M型风电运维船船型设计提供了一定的参考和借鉴。     

铝合金穿浪双体船波激振动响应计算研究

对穿浪型双体船在波浪中航行时的受载状况进行研究,采用规则波理论计算其所受波浪外载荷。利用有限元法建立了铝合金穿浪双体船波激振动响应数值计算模型。基于水弹性理论,采用所建立的数值模型对某全铝合金穿浪双体船高海情试验进行了数值模拟,将数值模拟结果与实船试验数据进行了比较,证明本文方法可靠。进行了该船受6级海况波浪激励的振动响应计算,发现全铝合金穿浪双体船波激振动位移响应较大,远大于常规单体船。还发现高海情中航行时的波激振动应力响应值亦较大。     

海上顶推船两销活动连接装置在波浪作用下的受力研究

海上顶推船的连接装置有各种不同形式。液压齿槽式销连接装置是浅插入活动连接装置中的一种。这种装置结构简单,连、脱操作方便故采用较多。本文主要对采用这种装置的海上顶推船在各种波浪方向航行时其连接装置的受力状态及船的相对纵摇角进行测量分析,以冀为这类海上顶推船连接装置设计提供必要充分的数据。     

舰载电子战软武器系统反导作战效能分析

舰载电子战软武器系统反导作战已成为现代海战中舰艇防御作战的主要方式之一.从分析舰载电子战软武器系统入手,研究了舰载电子战软武器系统防空反导效能评估问题,采用SEA方法建立了舰载电子战软武器系统反导作战效能评估模型,通过某型舰艇电子战软武器系统抗击反舰导弹作战想定,对模型进行了仿真,给出了仿真结果,验证了模型的有效性,为舰载电子战软武器系统作战效能研究提供了一定的借鉴.     

舰船水下电场测量

在舰船电场隐身技术上,北约国家海军大量采用了减少舰船电场的措施,并写进了舰船建造规范。将经典电磁理论的核心内容应用到具有导电性的海水中,以舰船水下电场的特点作为切入点,从电场测量、磁性定位、倾角校正三个方面分析,阐述舰船水下电场测量的原理,并提出舰船水下电场测量系统的基本构想。     

齿轮箱模态测试与分析

齿轮箱是舰船动力装置的一个重要部件，易出现故障，也是舰船振动与噪声的主要根源之一。本文在建立模态试验的理论模型后，采用锤击模态测试方法对某型齿轮箱模态进行了实测，测试结果显示了齿轮箱的振型并得到了模态参数，有助于掌握该型齿轮箱的动态特性。最后，对试验进行了总结并提出了建议。     

船用质谱仪电磁兼容结构设计

船用质谱仪作为舰艇舱室气体测量的主要设备,其电磁兼容性能的好坏直接关系到舰艇舱室环境检测的准确性,对艇员的正常生活和工作,甚至舰艇的作战能力都会产生很大的影响.本文依据电磁兼容的基本原理,从屏蔽和线缆敷设2个方面对船用质谱仪进行电磁兼容结构设计,使仪器满足GJB151B《军用设备和分系统电磁发射和敏感度要求》的相关规定,从而保证仪器在复杂的电磁环境下测量的准确度、可靠性和稳定性.     

体目标水面雷达靶的设计与实现

体目标水面雷达靶可以真实地模拟海上目标的电磁散射特性。介绍了特定水面舰艇的模型CAD设计、模型制作和几何建模方法,对缩微模型室内电磁散射测量和理论计算结果进行了比对。体目标雷达靶使用多个各类反射器实现特定目标的RCS模拟,给出了海上测试与理论计算的比对结果。体目标雷达靶具有模拟目标种类多、操作简单和维修性好等优点,在实际靶场使用中取得了较好效果。     

基于马尔科夫模型的船舶设备多状态系统可靠性分析方法

基于多状态理论和马尔科夫模型,建立船舶设备复杂系统的多状态可靠性模型,推导封闭形式的时变状态概率微分解算方程,给出可用度、期望性能输出和期望性能失效等可靠性度量参数分析方法。针对多状态船舶设备特种装置,实施时变可靠性典型算例分析,结果表明:利用马尔科夫模型分析多状态系统可靠性能,具有程式化高、通用性好且结论合理的特点,形成的建模思路、解算程式和分析方法可为船舶设备复杂系统的可靠性分析技术发展提供参考。     

舰船武器装备维修项目管理的特点分析

舰船武器装备维修项目是为了保障舰船武器装备的可靠运行或消除某一故障隐患,利用资金、设备、人员,通过合理的组织形式,在规定的期限内完成的一项工作。舰船武器装备维修管理是舰船武器装备管理的一个重要内容,舰船武器装备维修管理水平成为影响装备作战能力提高的重要因素之一。目前在这方面,我们的管理手段和方法还很难适应舰船武器装备的发展需要。舰船武器装备维修管理是一项综合性的管理工程,随着高科技含量的舰船武器装备越来越多,维修管理工作面临着越来越大的压力。舰船武器装备维修具有明确的目标,有资金和时间限制及一次性的特点,并且在舰船武器装备维修过程中也存在着各种风险,具有项目的基本特征。因此,用项目管理的方法去指导舰船武器装备的维修工作,能使维修工作更加系统化、规范化。     

倒谱在舰船辐射噪声特征提取中的应用

舰船的辐射噪声是舰船在航行或运转过程中的一种自身属性.提取舰船辐射噪声的特征是对舰船自身属性的总结和归纳,有利于更深一步地了解舰船.同时,其特征可作为监测舰船性能的技术指标,对舰船的维护和保养有重要意义.倒谱是一种信号处理的分析方法,本文从倒谱的定义出发分析倒谱的应用范围,结合舰船辐射噪声的特点,在理论上论述了倒谱在舰船辐射噪声特征提取中的可行性及应用条件.然后,用仿真信号和实例信号对理论进行证明.     

舰艇通信系统网络安全防护研究

针对舰艇通信系统网络面临的安全威胁,提出舰艇通信系统网络安全防护体系的构建思想,从舰内通信安全防护和舰外通信安全防护两个角度阐述其主要防护技术和体系结构,为舰艇综合通信系统的网络安全设计,提供有益的参考。     

舰艇真航向动态测量中方位角解算的影响因素分析

舰艇真航向动态测量是利用航向角与方位角、舷角的关系来解算真航向。其中方位角的精确解算是保障动态检测精度的一个重要因素。本文从理论上分析了舰艇航行状态下纵横摇、GPS天线高度对GPS定位和方位角解算的影响及GPS与电子经纬仪安装位置不重合对方位角解算的影响,并进行了仿真分析,为方位角的精确解算提供了有力的理论依据。