北极海域潜艇浮起操纵控制研究

针对潜艇在北极冰层覆盖或冰间湖海域浮起时的操纵控制，建立基于潜艇可浮海域垂向密度梯度实测数据的浮力模型和无航速浮起操纵模型，并开发了相应的操纵控制软件。以艇体姿态和垂向速度为目标，研究潜艇在北极海域的浮起操纵特性，获得北极海域典型垂向密度梯度条件下的潜艇浮起操纵控制方法。仿真试验表明：利用自身的操艇系统，潜艇能以可控方式在极地海域安全浮起，浮起惯性的有效控制是潜艇浮起操控有效性和安全性的关键因素。     

潜艇操纵控制系统仿真平台设计与实现

从潜艇操纵控制仿真系统的实际功能需求出发,构建了潜艇操纵控制系统仿真平台。合理简化潜艇运动六自由度模型,将自抗扰控制技术引入潜艇航向及深度控制系统中,用分平面法设计了潜艇航向和深度自抗扰控制舵。采用面向对象的编程技术,设计开发了仿真平台的控制系统实时界面、完成了对潜艇运动控制方程的解算,并在仿真平台上分别进行了系统软件模拟操纵、潜艇垂直面运动控制、狭窄水道航行训练视景仿真等实验,仿真结果表明仿真平台软硬件设计合理、自动控制舵的控制性能良好,实现了操作人员和虚拟环境的交互。     

基于模糊评判的潜艇舵卡应急操纵研究分析

为了提高潜艇舵卡应急操纵的有效性和针对性,利用模糊多属性决策方法,将模糊评判应用于潜艇舵卡危险状态分析中,建立了舵卡危险程度判断的模糊评判系统。根据该系统的操艇建议进行舵卡挽回操纵。详细介绍了建立模糊评判系统的过程,并对评判结果作了细致处理。仿真结果表明,该系统具有良好的实用性。该技术为潜艇抗沉研究提供了一种新的方法。     

受损常规潜艇的生存辅助决策系统

要保证潜艇在漏损情况下的安全或维持其生存能力，决策系统就需对受损状况做出快速反应。因此需要一套能对潜艇受损状况产生响应并能指导操艇人员就如何保持潜艇生存能力做出决策的自动决策系统。详述了一套有利于潜艇安全的基于知识决策保障系统。有关知识主要来源于潜艇的设计资料、设计专家和对操艇人员的采访。这些信息包括有关耐压壳体和管道系统受损时的反应。该系统通过Expert Element(一种多功能系统开发工具)的分析推理，从知识库得到决策。该系统对如何处理壳体与管道系统的损伤、潜艇沉浮问题提出了建议。测试证明，该系统能通过运用样机对实际情况进行准确的模拟。     

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。     

基于仿真的设计对当今造船业的影响

美军高级研究计划局（ＡＲＰＡ）曾组织了新一代船舶设计系统模型的研究开发工作。该项“基于仿真的设计（ＳＢＤ）”项目的研究成果已在１９９４年６月进行了演示。基于该项目的成功经验以及现有系统从中可得到的好处，ＡＲＰＡ制订了一项新的研究计划来全面开发ＳＢＤ。该项目的研究目标是创造一个虚拟环境，在该虚拟环境下，可在切割第一张钢板、订购零件及购买设备之前就可对船舶进行全面的设计、制造、操纵以及评估。该工具可广     

潜艇的空间机动及控制

阐明潜艇空间运动的分类,现代操艇系统的组成及其与战术的一般关系,用DTNSRDC的标准运动方程仿真计算了某模型艇的空间运动主要特性,最后给出了估算操纵界限图的方法和差动舵的概念。     

二三维互动映射的潜望镜视景仿真系统设计与实现

针对常规潜艇航行训练费用高、周期长、风险高等问题,基于虚拟现实技术并结合潜艇操纵运动理论,开发设计潜望镜视景仿真系统.首先阐述了训练系统的框架,并对各功能模块进行描述.基于军用电子海图开发教练员控制系统,可以进行训练环境设置与场景的控制.通过双缓冲技术实现电子海图的绘制,并应用TrueType字体工具建立常用军标库,实现了军标的绘制.通过实拍纹理数据建立海洋场景模型库,并应用Vega Prime实现了系统的视景渲染驱动.采用DR算法弥补了系统网络通信量的不足,满足了视景仿真的实时性要求.     

潜艇自动操纵控制系统的基本原理及其现状

本文论述自动操纵控制系统的含义、组成、功能及现状,研究自动操艇的基本原理、自动操艇回路和基本控制规律,提出了自动操艇系统当前需要关注的重点问题。     

潜艇应急操纵挽回方式控制效果的仿真分析

在美国海军舰船研究与发展中心(DTNSRDC)发表的潜艇标准运动方程的基础上,根据潜艇特殊工况或大功角状态下的水动力特征对潜艇操纵运动方程进行了修正,建立了包括高压气吹除压载水舱模型的潜艇应急操纵模型.依靠建立模型对潜艇应急操纵时操纵首尾舵和高压气吹除压载水舱等挽回方式的效果进行仿真分析,通过算例对分析结果进行验证,结果表明模型仿真的准确性.最后针对挽回过程提出了控制过程中的合理化建议.     

AIP方案--现代常规潜艇动力推进系统配置选择趋势

常规柴电潜艇因受其传统推进技术的限制，已难于满足现代海军对其提出的更远续航力和更安静运行状态的基本要求。因此，研究开发新型常规潜艇“不依赖空气推进系统”(AIP)，已成为提高和完善常规潜艇战术使命的必然趋势，现代的AIP系统的初期投资虽然将整个潜艇的总费用增加了15—30％，但其续航能力却提高了5—10倍。     

基于VC++的船舶离心泵评估系统开发

以船用多级离心泵为研究对象,利用虚拟现实技术,实现虚拟环境下的交互拆装。根据评估系统的需求分析,选用VC＋＋6.0软件开发工具,对拆装过程的评估系统进行开发。对拆装顺序进行量化,根据制定出的评估标准,实现实时显示评估成绩。     

潜艇操纵模拟器综述

潜艇操纵模拟器用于潜艇操纵的模拟训练,在潜艇艇员的日常训练中具有重要地位。介绍了潜艇操纵模拟器的功能和组成,阐述了潜艇操纵模拟器的国内外发展概况,指出了潜艇操纵模拟器未来的发展方向是嵌入式、分布式和虚拟化,能够更加逼真、准确地完成各种状态下的操纵仿真训练,并以最大限度的代替实际装备作为最终目标。     

潜艇围壳舵受自由表面和波浪影响的试验研究

通过对潜艇围壳舵在静水自由表面和波浪中的模型试验研究及其分析以及对实艇舵能力的预报，探讨了潜艇围壳舵在近水面时的操艇能力。由于围壳舵在静水面的操艇能力的研究在国内尚属首次，因此试验数据难免会有一定的局限性。要对艇体近水面操纵性作全面评价，就必须对艇体各部分的水动力所受的影响作全面深入的研究。     

虚拟现实中非几何信息的显现

虚拟现实技术作为国内舰船总体优化设计中不可缺少的关键技术，需要进行深入的研究开发工作。根据实际应用需求开发了虚拟环境中非几何信息显现系统。介绍该系统的需求、组成和处理流程。     

虚拟现实技术在舰船设计建造中的应用

虚拟现实(VR)技术几年来已获得快速发展，特别是在娱乐行业。1993年，虚拟现实技术在工业环境中的应用开始被评估。最初两年的研究证明，虚拟现实技术适用于工业环境，特别是涉及到大型成套数据容量的情况。根据研究结果，许多参与研究的公司，包括英国的马可尼船舶公司均在许多重大项目上实施虚拟现实系统和过程。该公司在1997年8月安装了一套虚拟现实系统，将其综合为平行工程系统的一部分，并用作日常进行正式和非正式设计审查、设计布局咨询和生产规划的依据。介绍该公司虚拟现实技术在舰船和潜艇设计应用中的安装、使用及其优缺点．以及其与平行工程过程和系统的界面。     

虚拟现实技术及其在潜艇模拟仿真中的应用前景

虚拟现实技术（VR）是一种高度逼真的模拟人在自然环境中的视、听、动等行为的人机交互技术，是人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式，其在潜艇的作战和训练模拟中有着广泛的用途。简要论述了虚拟现实技术的特点，以及其在潜艇作战与训练模拟中的应用前景。     

基于HLA的舰船操纵虚拟仿真研究

对MakRTI和VR-Link环境下开发基于HLA标准的舰船操纵训练仿真进行了研究,在HLA基础上利用MultiGen Creator/Vega和VC 的虚拟现实仿真平台实现了复杂数学模型解算成员、操纵界面成员、动态显示成员及其它三维视景成员间的信息传递,能够完成日常的舰船操纵训练。     

武器装备虚拟维修训练系统的设计研究

针对维修训练的现状,充分利用了当前先进的CAD技术和虚拟现实技术,提出并设计了潜艇雷弹发射装置虚拟维修训练系统,探讨了其关键技术。     

潜艇逆速时的垂直面机动仿真分析

逆速是潜艇水下航行时的一种特殊状态下的速度,其垂直面操纵问题也是当前潜艇面临的一个难题。根据一种利用首舵操纵控制消除尾舵逆速影响的计算方法,得到了尾舵逆速时首尾升降舵同时操纵进行垂直面机动的方法,并通过潜艇水下垂直面操纵运动模型,对这种操纵形式进行了仿真验证,验证结果表明这种方法可使潜艇在尾舵逆速时更快更有效的进行垂直面机动。