潜艇水下悬停运动控制仿真研究

为了探明潜艇水下悬停控制系统的工作原理,为其工程设计提供初步的理论基础,对潜艇水下悬停实际操纵运动情况进行分析,找出了造成潜艇悬停深度不稳定的主要原因。然后分析了潜艇悬停运动的特征,由此建立了潜艇水下悬停运动的数学模型及干扰力计算模型,并对潜艇水下悬停运动的控制进行了仿真研究。数值仿真结果表明,与手动控制潜艇悬停相比,自动控制潜艇悬停能更好地控制潜艇深度。     

潜艇的空气调节

近年,除了军用潜艇外,工业和旅游观光用潜艇使用量逐渐增多,研制潜艇专用空调系统与设备逐渐引起人们的关注。本文介绍了潜艇空调系统与设备带来的诱人前景,以及潜艇空调系统与地面空调系统的不同之处,强调了洁净空气在潜艇中的重要性,着重介绍了潜艇空调的空气净化系统与设备,阐述了潜艇空调系统中氧气制备系统和二氧化碳的清除系统,以保证潜艇内空气的品质,减少对人体的危害。     

基于构件的潜艇作战系统软件体系结构

针对目前潜艇作战系统软件的现状,分析了潜艇作战系统软件的功能需求,提出了基于构件的潜艇作战系统的软件体系结构模型。在此基础上,建立了潜艇作战系统软件的开发模型,对潜艇作战系统通用功能构件进行了划分,并提出了潜艇作战系统软件体系结构的实现途径。     

潜艇通信系统模块化设计研究

潜艇模块化设计是现代潜艇技术发展的一大趋势.本文从潜艇模块化设计对潜艇通信系统模块化的要求出发,描述了潜艇通信系统模块化的任务及原则,研究了潜艇通信系统模块化设计问题,提出了潜艇通信系统模块化的设计思路.     

潜艇舵卡和舱室进水情况下的安全性研究

在潜艇空间运动方程基础上,结合潜艇大功角操纵性水动力试验,考虑了大功角状态下的水动力系数项对潜艇状态的影响,建立了完整的潜艇应急挽回操纵模型和高压气吹除压载水舱模型。模拟了目标潜艇艉升降舵卡和潜艇不同部位破损进水典型事故,确定了不同事故情况和不同挽回方式下的深度和速度限制安全操纵运动图,并讨论了最佳操纵方案和限制线上潜艇状态特性。仿真结果表明,数值模拟能够较好的预报潜艇舵卡和进水情况下的性能,以及潜艇能成功挽回浮出水面的能力。     

潜艇的电磁兼容管理与控制

潜艇中电磁场环境对潜艇中的电子设备系统、武器和潜艇中的工作人员的安全至关重要。对潜艇中电磁场环境参数的准确测量对于潜艇的电磁兼容整体设计十分重要。随着计算科学技术的迅速发展,借助现代计算机对潜艇中的电磁兼容问题进行预测计算已成为重要手段。因此,尽量收集潜艇中的电磁数据,分析收集到的电磁数据,才能对潜艇的总体电磁兼容有着整体上的把握。本文研究了潜艇的电磁兼容管理控制技术对于我国在潜艇电磁兼容控制管理方面有着重要的指导意义。     

印度海军潜艇部队扫描

早在1971年的第三次印巴战争中,印度海军一艘护卫舰被巴基斯坦潜艇击沉。印度海军由此认识到了拥有潜艇的战略意义,并迅速于70年代初期向当时的盟友前苏联购买了数艘F级常规动力潜艇,从而正式组建了南亚地区继巴基斯坦之后的第二支潜艇部队。经过数十年的苦心经营,目前,在印度海军潜艇部队的实力编成中,有4艘原苏联F级、4艘德国209级和10艘俄罗斯“基洛”级常规动力潜艇。2001年9月,印度与俄罗斯签定了租借1艘V—Ⅱ级攻击型核动力潜艇的合同,租期3年,这使得印度海军潜艇总数达到了19艘。目前,印度海军潜艇部队编成一个潜艇司令部,驻地维萨卡帕特南,在编潜艇分别配属各舰队执行日常战备任务。 F级 70年代初建造,印度海军重新命名     

基于U-212潜艇的第5代非核动力潜艇初步设计

提出了斯特林发动机以其在潜艇AIP装置上的综合性能优势,将是第5代非核动力潜艇动力装置的首要选择。以德国U-212级潜艇为设计原型,对使用斯特林发动机的第5代非核动力潜艇进行初步设计,通过估算,得到了潜艇动力装置功率与潜艇排水量、航速之间的关系,给出了在不同潜艇排水量下的动力装置需求功率、最大水下航速、经济航速、续航力等技战术参数。     

潜艇总体安全性需要解决的问题及对策

文章叙述了潜艇总体安全性研究的有关内容：潜艇动力抗沉、潜艇结构、平台保障、核动力装置、武器系统等安全性技术研究和安全性综合信息技术研究,介绍了国外潜艇动力抗沉安全性技术的现状,并对潜艇在使用中可能遇到的情况,提出了潜艇总体安全性研究应解决的问题及对策。     

潜艇垂直面舵桨联合操控仿真

为改善潜艇低速运动时的操控性能,潜艇上配置了辅助垂直推进器。分析低速运动时潜艇在发射潜射导弹过程中受到的发射反力,利用Simulink软件建立潜艇水下运动模型,进行潜艇低速运动时的操纵控制仿真研究。仿真结果与公开文献中发表的数据吻合,验证了方法的有效性。在此基础上加入辅助垂直推进器,潜艇垂直面舵桨联合操控仿真研究表明,表面潜艇垂直面的机动能力得到了较大改善。     

基于模糊控制与遗传算法的潜艇自动舵设计与实现

在潜艇六自由度模型的基础上,根据一阶二阶波浪力对于航行在近水面潜艇深度的影响,采用模糊控制技术和遗传算法设计了基于二级模糊控制的遗传算法调整控制参数的潜艇自动舵控制系统.通过在近水面和水下两种状态对控制器性能仿真与结果分析,说明该自动舵具有很好的控制效果,响应较快,静差较小,具有较强抗干扰能力,对于近水面的深度控制有稳定的控制作用.     

非线性PID控制器在潜艇深度控制中的应用

基于潜艇垂直面非线性运动模型,模拟波浪干扰力和瞬间干扰力情况下潜艇的操纵运动;利用非线性PID控制技术、状态扩张技术(ESO),对潜艇深度变换进行控制,仿真表明,无论深度差异多大,控制器都能使得潜艇实现快速且零超调的深度变换控制。     

高速旋回潜体对差动舵角运动响应研究

分离式舵不同操舵方式可产生差动舵角,目前,针对差动舵角对高速机动潜体的旋回运动特性研究尚未完全展开。为此,本文以分离式舵6DOF运动方程为基础,研究差动舵角对高速旋回潜体运动姿态、特别是横倾的控制能力,比较不同差动舵角对潜体定深、变深运动姿态的影响。研究结果表明,差动舵角对于潜体高速旋回时的运动姿态、特别是横倾有较强的控制、抑制能力。     

悬停系统运行品质对潜艇悬停操纵的影响

为满足潜艇水下悬停的战术需求,潜艇悬停系统必须控制潜艇按规定的稳定精度悬停在指令深度上,因此悬停系统运行品质对潜艇能否顺利完成战术任务较为重要。以模型潜艇为研究对象,在潜艇悬停运动基本数学模型、海洋环境干扰力模型和悬停水舱注排水控制模型的基础上进行仿真计算,研究悬停系统运行品质的3个关键指标,即流量计误差、悬停水舱注排水速率和最小注排水量对潜艇悬停操纵的影响,分析悬停系统运行品质与悬停稳定性之间的逻辑关系,研究结论可为悬停系统关键指标的设计优化和潜艇操艇系统的性能改进提供有益参考。     

基于信息融合的高精度潜艇深度测量方法研究

潜艇深度的测量主要基于海水压力信息，通过低通滤波器去掉波浪的影响，但降低了潜艇深度的动态测量精度。本文将测得的海水压力信息与潜艇惯导系统测得的垂向加速度信息融合，通过理论推导获得潜艇深度的高精度测量方法。通过对中大型潜艇的仿真分析，以及对测量精度的分析讨论，证明本方法是可行的。     

潜艇悬停技术研究

阐述了潜艇悬停的基本定义和特点，介绍了悬停系统对潜艇的重要意义，认为此项技术能有效提高潜艇在未来海战中的作战能力。总结了悬停控制的五项关键技术，重点解决潜艇悬停状态控制系统数学模型的建立和悬停控制策略的合理制定，关注关键设备的研制并进行半实物仿真试验。结合型号产品的具体情况，提出了两套实现潜艇悬停的系统控制方案。整个悬停控制可以采取泵排泵注和泵排自注两种控制方式，并比较了两者之间的优、缺点。最后讨论了影响潜艇悬停的相关因素，指出了悬停控制过程中应注意的细节。     

潜艇在海洋密度锋中受绕运动建模与仿真研究

根据分析潜艇通过海洋密度锋区的受力特点,建立潜艇在海洋密度锋中的受力和垂直面运动模型。通过潜艇垂直面运动仿真,分析自由运动、PID操舵控制、操舵加均衡控制和综合运用增速、操舵加均衡控制等情形下海洋密度锋对潜艇纵倾角、潜浮角和升沉运动的影响,结果表明综合运用操舵、增速和均衡进行控制可以更为有效地控制潜艇在海洋锋区航行深度和运动姿态。     

基于模糊自适应PID的潜艇深度控制

针对潜艇水下空间运动非线性、参数时变和强耦合的特点,以六自由度方程为模型,设计了基于模糊自适应PID的深度控制系统,并引入积分分离控制,解决了深度控制存在偏差大幅度变化而不易使用积分控制的问题;通过仿真实验证明了该系统的可行性和优越性。实验结果表明,该控制方法相对于常规PID控制,能有效地提高潜艇深度控制的动态性能,控制精度和抗干扰能力,同时减小了舵机的耗损。     

近冰面航行潜艇阻力及绕流场分析

[目的]采用数值模拟方法探究潜艇近冰面航行时的水动力性能.[方法]选取Suboff全附体潜艇模型为研究对象,在STAR-CCM+软件中采用RANS方法,再结合SST k-ω湍流模型和体积分数法计算艇体的水动力性能.然后进行网格无关性验证以及近冰面水动力特性分析的方法验证,以确定计算方法的有效性.[结果]结果表明,潜艇近...