基于CFD扇翼推进器敞水性能预报分析

为解决现有水下潜器系统组成复杂、丢失后难以搜寻等问题,借鉴扇翼飞行器理念,提出扇翼推进水下潜器的新概念,弥补现有水下潜器的不足.针对扇翼推进水下潜器的核心装置扇翼推进器的敞水性能问题,运用CFD方法对比分析了一定的来流速度下,扇翼推进器和可倾斜轴导管桨在定深直航工况下,产生同等负升力和推力条件下的敞水效率.结果表明应用在高升推比的水下潜器上时,扇翼推进器的敞水效率远高于可倾斜轴导管桨,一定程度上论证了扇翼推进水下潜器概念方案的可行性.     

三维回转运动条件下水下潜器系统导管螺旋桨推力特性研究

采用多重重叠网格技术模拟一对称立式水下潜器在三维回转运动过程中水下潜器系统及其系统中导管螺旋桨的水动力特性,提出一种水下潜器三维回转运动数值计算模型,通过指定叠加运动来控制螺旋桨的旋转来对水下潜器的三维回转运动方式进行操纵.计算结果表明:提出的水下潜器三维回转运动数值计算模型可以预报水下潜器三维回转运动的动力状态;水下...     

基于惯性导航/地磁的水下潜器组合导航定位方法

针对水下潜器长时间水下航行的隐蔽性且定位精度不高的问题,提出了一种基于惯性导航/地磁的组合导航系统。建立了惯性导航/地磁组合导航系统模型,并且利用卡尔曼滤波算法对系统进行滤波。最后通过仿真实验表明,该组合导航系统能够有效弥补单惯性导航系统精度发散的不足,提高了导航精度,实现了水下潜器的精确导航。     

基于CFD扇翼推进器水动力特性数值分析

为解决现有水下潜器系统组成复杂、丢失后难以搜寻等问题,借鉴扇翼飞行器理念,提出扇翼推进水下潜器的新概念,弥补现有水下潜器的不足。针对扇翼推进水下潜器的核心装置扇翼推进器的水动力学问题,运用CFD方法计算不同的来流速度、叶片数量、转速、来流迎角和后缘夹角下的扇翼推进器的流场,揭示了扇翼推进器偏心涡、负升力和推力产生的机理,以及上述设计参数对扇翼推进器水动力的影响规律。结果表明:扇翼推进器叶片数取12即可;转速和后缘夹角对扇翼推进器升推比的影响规律相反,可通过权衡设计选定合适的转速和后缘夹角,设计出适配不同水下潜器的扇翼推进器。     

自主式水下潜器研究开发综述

介绍了自主式水下潜器的特点和发展历史,并就其在科学考察、商业及军事上的应用情况做了概述.对目前自主式水下潜器主要研究热点进行了讨论分析,包括高效能源的应用、仿生技术的应用、基于环境的导航技术应用、智能控制技术的应用、可靠性及容错技术应用、多AUV技术应用及仿真技术的应用.对自主式水下潜器技术的未来发展方向做了展望.随着各项瓶颈技术的逐步突破,自主式水下潜器将在海洋应用各个领域中大显身手.     

水下潜器回转运动状态下的推力特性研究

采用Zwart-Gerber-Belamri空化模型,运用动网格与滑移网格技术,利用计算流体力学的方法模拟水下潜器做回转运动时导管螺旋桨的推力特性。其中对回转运动过程的数学模型进行分析,通过编写UDF对水下潜器回转运动方式进行控制。计算结果表明:本文提出的回转运动数学模型可以实现水下潜器的回转运动,对数值模拟结果的分析可以得知导管螺旋桨所产生的推力是趋于周期稳定变化的,由于回转运动的单向性,两侧导管螺旋桨所产生的推力值不相等,主要原因在于水下潜器主体以及来流等模拟环境条件的影响。     

水下潜器初始姿态的建模仿真与计算

惯性导航是水下潜器主要的导航方式,初始对准对惯性导航的精度至关重要。针对水下潜器的自对准,建立了捷联惯导初始对准的误差模型和卡尔曼滤波模型。使用速度误差作为观测量,进行了卡尔曼滤波仿真。结果表明,建立的误差模型和方法在对准时间内,姿态角误差稳定在10″,航向角误差稳定在1′~2′,准确地计算出了水下潜器的初始姿态航向角。     

水下潜器姿态角的分数阶 PID 控制研究

针对水下潜器纵向姿态角控制的稳定性问题,对水下潜器的姿态角控制系统设计一种分数阶 PID 控制器。在控制器设计过程中,引入时间误差绝对值（ITAE）准则,ITAE 准则的引入可快速获得分数阶 PID 的优化参数,设计优化分数阶 PID 控制器。最后,以水下潜器的传递函数为仿真对象,分别采用分数阶 PID 控制器和常规PID 控制器进行仿真研究。通过控制性能比较发现,本文所提出的分数阶 PID 控制器的控制效果明显优于常规 PID控制器,且分数阶 PID 控制器具有更强的鲁棒性。     

水下潜器姿态角的分数阶PID控制研究

针对水下潜器纵向姿态角控制的稳定性问题,对水下潜器的姿态角控制系统设计一种分数阶PID控制器。在控制器设计过程中,引入时间误差绝对值(ITAE)准则,ITAE准则的引入可快速获得分数阶PID的优化参数,设计优化分数阶PID控制器。最后,以水下潜器的传递函数为仿真对象,分别采用分数阶PID控制器和常规PID控制器进行仿真研究。通过控制性能比较发现,本文所提出的分数阶PID控制器的控制效果明显优于常规PID控制器,且分数阶PID控制器具有更强的鲁棒性。     

基于蚁群优化的AUV全局路径规划研究(英文)

路径规划是自主式水下潜器(AUV)导航研究的重要课题,AUV可用于未知环境如海洋空间探测.在大范围海洋环境中,应用蚁群优化原理对自主式水下潜器的全局路径规划问题进行了研究.引入栅格建模方法建立了蚁群可视图模型,设计了蚁群信息素更新规则;给出了蚁群全局路径规划的操作步骤;针对蚁群规划路径不平滑问题,设计了切割算予和插点算子.仿真实验结果表明,蚁群全局规划算法非常适合于求解复杂环境中的规划问题,规划时间短、路径平滑,其原型系统可应用于非结构化无人环境监测.     

日本关门海峡航法

本文就关门海峡的航道，潮流，信号，通航情况，航法及船过海峡时应注意的问题进行了论述，并浅谈了自己几次通过关门海峡的体会。     

银洞湾隧道的光面爆破技术

结合生产条件的变化及类似工程的爆破经验，对银洞湾隧道开挖的爆破参数，装药结构、起爆顺序及质量管理进行改进，从而达到了降低爆破成本，提高爆破效果的目的，为今后类似工程提供了实践经验。     

长江口深水航道的回淤问题

长江口深水航道的回淤预测和减淤措施问题，是长江口深水航道治理工程的根本性问题。对于影响深水航道回淤的二个主要因素(长江口特别是北槽的长期演变趋势，以及航道所在水域的地形及水、沙运动情况)应及时加以分析和控制。在确保总体河势相对稳定的前提下，正确预测航道的回淤量及其分布，是工程建设方案论证和制定疏浚维护方案的重要依据。通过一期治理工程的实践，在8．5m航道的成槽及维护方面积累了经验，航道的减淤措施也可基本概括为两大部分，一是通过整治建筑物稳定北槽的河势，调整并稳定流场和地形，并挡沙入北槽；二是正确确定航槽位置，建立科学合理的航道通航标准和施工工艺，提高维护疏浚的管理水平。     

长江口深水航道的回淤问题

长江口深水航道的回淤预测和减淤措施问题,是长江口深水航道治理工程的根本性问题.对于影响深水航道回淤的二个主要因素(长江口特别是北槽的长期演变趋势,以及航道所在水域的地形及水、沙运动情况)应及时加以分析和控制.在确保总体河势相对稳定的前提下,正确预测航道的回淤量及其分布,是工程建设方案论证和制定疏浚维护方案的重要依据.通过一期治理工程的实践,在8.5m航道的成槽及维护方面积累了经验,航道的减淤措施也可基本概括为两大部分,一是通过整治建筑物稳定北槽的河势,调整并稳定流场和地形,并挡沙入北槽;二是正确确定航槽位置,建立科学合理的航道通航标准和施工工艺,提高维护疏浚的管理水平.     

长江口深水航道的回淤问题

一期工程后北槽沿程水流动力强度示于图11、图12,前者以涨、落潮峰值流速表示, 后者以涨、落潮流峰值摩阻流速表示.对水流动力的表达,后者更为确切.图12显示出如下三个特点:     

日本来岛海峡航法

本文就日本来岛海峡的航法、潮流、雾况、通航情况及船过来岛海峡应注意的事项等进行了阐述。并结合作者过来岛海峡的经验，谈了自己的体会。     

重庆库区修船业发展探讨

文章系统论述了长江重庆库区修船业的发展现状,提出库区修船业发展应对措施,主要对建立高效生产管理模式、提高技术能力、实行先进管理手段和方法、修船业发展思路创新以及形成修船产业新的增长点等方面作了相关的阐述。     

半刚性路面非荷载性裂缝的研究

本文通过从路面的底基层、基层和沥青路面三个方面对半刚性路面非荷载性裂缝产生的原因进行了细致分析，找出了裂缝产生的主要因素，并从设计和施工角度提出了一些减少裂缝、延长路面使用寿命的方法。对提高路面的施工质量具有指导意义。     

渤海湾沉船打捞进行时

渤海是我国最大的内海,地理位置十分重要,但海域中的沉船给通航安全和海洋环境安全带来了重大影响,据统计,目前渤海海域共有沉船73艘,部分沉船在低潮时甚至会露出水面。为保障通航安全,保护好渤海,使其成为清洁海湾,由国家财政出资、交通运输部牵头,部海事局组织实施对渤海湾“碧海行动”为题的沉船打捞计划。