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。     

特低频对潜通信系统研究

特低频通信的工作频率在0．001Hz到5Hz之间，其信号可以穿透250米深的海水而保证能量没有明显的衰减。这种对海水极强的穿透能力和遍及全球的传播范围，使特低频通信成为丫实现陆地与潜艇之间通信的有效手段。按照特低频频谱特性，特低频信号产生、传播、接收过程的顺序介绍特低频对潜通信系统的研究与应用。     

采用超低频电流场实现深水UUV遥控

首先分析遥控UUV的通信方式,将采用水下电流场通信和水声通信进行比较,得出采用水下电流场实现深水UUV遥控的优越性。分析水下电流场通信的原理,给出深水UUV接收遥控信号电压的表达式,总结出影响水下通信距离的关键参数。研究UUV接收信号随频率、通信距离的变化规律,最后提出增大水下电流场通信距离的方法。     

浅海域水下声波模拟

介绍一种具有水下信号发生器功能的软件，称为ANGUS（水下声音的人工噪声发生器），该软件能用作模拟浅水中水侦听阵列所接收到的实际水下信号的工具，系统可以模拟包括多个不同的声源和接收器位置的各种情况。     

水下接收罗兰C信号周期识别补偿方法研究

由于色散效应影响,罗兰C信号在水下传播时各频率分量相位改变量不同,导致合成信号包络发生形变,周期识别时需要进行包周差补偿处理。为此,在分析罗兰C信号水下传播色散特性基础上,通过仿真给出了标准信号由空气入水后在水中不同深度接收到的信号载波前五周半峰值比。然后,结合上述仿真结果,根据最小均方思想设计了一种融入包周差补偿的用于水下接收信号识别的简单可行周期识别方法。试验结果表明,所设计周期识别补偿方法能够准确实现水下接收罗兰C信号的周期识别,提高接收机定位精度,对拓展罗兰C接收机的水下应用领域具有重要意义。     

水下战场的变化

介绍了美国海军水下作战中心(NUWC)正在用Manta试验运载器(MTV)来论证及评估开发未来的水下无人运载器(UUV)。设想将整个UUV固定在潜艇的首部，可以放出执行侦察、通信甚至作战等诸多任务，又能回收固定在宿主船的外壳上。如水下无人通信运载器(UUCV)可用于水下声通信，水面无线电波联系等；其尺寸可以为53英寸／70磅至重型鱼雷。在文中一张构想图中，则在UUV上还有4个鱼雷发射管。图5。     

国外对潜通信技术发展研究

通信能力是潜艇保持水下威慑力的关键。潜艇下潜深度及其执行任务范围给通信带来了巨大的挑战。本文通过对国外对潜通信装备技术发展与研制情况的分析,归纳未来潜艇通信技术发展方向,为我国对潜通信技术的发展提供参考。     

未来潜艇和水下战的连通性

随着潜艇执行任务和使命时越来越依靠网络中心战系统，潜艇通信系统随之发展，潜艇将更加依赖稳固、安全和能快速传输数据的通信系统，以确保同其他海军平台、艇外传感器、卫星、陆基节点和其他系统的连通性。潜艇不但需要为自身收集重要信息，还需要处理来自空中、水面和水下的信息情报。一旦其他舰艇或指挥部需要这些信息，潜艇要能快速、隐蔽、准确无误地传输出去。主要探讨了使潜艇成为网络中心战基本构架中的重要组成部分及水下连通性概念的要素，包括水上和水下的未来天线技术、艇外传感器连通性问题及其他通信方式。     

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。     

水下声纳被动拖曳缓冲系统—液压蓄能器的应用

1.前言 自从第二次世界大战前后潜艇出现以来,海战就由水面的二维平面战争,演变成水面及水下的三维立体战争了。潜艇成为水面战舰——巡洋舰,驱逐舰,运输舰,登陆舰甚至航空母舰等最危险的敌人。声纳是探测潜艇的水下“雷达”,是战舰的水下眼睛,现已成为必不可少的装备。 为了适应现代战争,声纳的探测半径至少要达到200海里以上。这样强大的声纳自重约达1000kg。声纳一般是安装在一个无动力小潜艇——拖鱼中,由母船拖曳的声纳的总重量达到5000kg左右。根据海水温度及其它因素,拖鱼被置于水中最利于声纳工作的深度。母船通过拖缆拖曳拖鱼,同时通过拖缆供给声纳电力,下达对声纳的指令并获得声纳的探测数据——敌潜艇的位置、深度、速度等。拖缆身兼三职:拖曳动力缆,供电缆和通讯电缆。声纳工作时,母船可以是停泊在水面,但更多的情况是母船在巡航中,其允许的最大航速为20节以上。     

水下航行器通信网络信号抗电磁干扰传输方法

为在提升水下通信网络信号覆盖强度的基础上,抵御电磁波的干扰作用,实现航行器间通信信号的稳定传输,提出水下航行器通信网络信号的抗电磁干扰传输方法。利用位置误差系数计算结果,建立标准的误差角微分方程,根据通信网络信号的协同定位原理,总结极大似然估计条件,得到准确的干扰系数校正值结果,完成水下航行器通信网络信号抗电磁干扰传输。实验结果表明,应用所提方法后,航行器间通信信号的稳定传输不断增强,能够实现对水下航行通信环境的有效保障。     

美国海军激光通讯的发展与展望

美海军统帅部正在采取系统的措施,改进对其水下兵力,特别是对执行战斗巡逻任务的弹道导弹核潜艇指挥的通信方式。目前,美海军潜艇的主要指挥设施是大功率超长波无线电发射中心。由于潜艇通过拖曳式天线来接收发射中心的信号的,所以这就限     

水下机器人在潜艇附近的附加质量及受力情况研究

军用舰艇为了提高探测效率和侦察精度,往往需要配置功能各异的水下机器人。水下机器人隐蔽性好,可以实现不同水深的信号采集等功能。水下机器人和潜艇在相同流体下的动力学特性相互影响,研究其水动力参数对水下机器人控制和优化具有重要的意义。本文针对水下机器人在潜艇附近的附加质量和受力分析,建立两者的流体动力学模型,并在此基础上完成了水下机器人仿真和有限元分析。     

基于RBF径向基网络的潜艇水下悬停控制

潜艇水下悬停是指潜艇在水下无航速时深度的保持和变动。它是一个非线性过程,随潜艇状态及航行环境的不同而有很大变化,传统控制方法缺乏自适应能力从而影响了控制效果。本文简要论述了潜艇水下悬停的概念及对潜艇的意义,研究分析了潜艇水下悬停运动的数学模型及干扰力数学模型,将RBF径向基网络控制技术引入潜艇水下悬停过程,通过仿真证明RBF径向基网络控制与传统的控制方式相比有优势。     

水下微光高速摄像系统在潜艇实验中的应用

介绍了用于潜艇实验的水下微光高速摄像系统,并对设计的关键技术做了论述.根据潜艇上的实际情况,设计了最优的设备工作布局,使全系统能发挥最佳的效果.分析了水下30-40 m的光照度,进而设计了适合的水下照明方案,尽量采取微光照明的方式,使环境散射达到最低.最后将该系统应用于水下微光高速摄像试验,实验证明该系统在水下重要武器,尤其是水下潜艇等实验中具有广阔的应用前景.     

柴油机水下排气红外抑制仿真研究

以潜艇的红外隐身为背景,研究柴油机在水下排气时红外控制的方法。建立了柴油机水下排气两相流模型,提出柴油机水下排气两级方案:一级降温是柴油机排气总管内进行喷淋水雾;二级降温是采用小孔排气增加海水与热气的掺混。仿真研究了该方法对红外的抑制效果,结果表明:两级降温措施对柴油机的高温排气有良好的效果,可大大降低热气浮升至水面的温度从而降低红外特征。本文提出的方法对水下高温排气红外抑制具有重要意义。     

水下可见光通信信道空间特性研究

本文详细分析海水信道的光学特性,梳理光在海水中衰减的主要影响因素,建立以叶绿素浓度为衡量指标的生物光学模型;并通过研究高斯光源分布函数、媒介光传输函数,建立高斯光源的光束传播函数模型;以此为基础,开展多种水质情况下的仿真实验,为水下可见光通信的信道空间特性研究提供完整可行的方法参考。     

水下通信定位导航技术分析及一体化展望

水下通信定位导航技术在海洋勘测、资源开发、海洋环境保护以及海洋军事行动等各种作业任务中都发挥着重要作用。本文通过对近年来水下通信技术和水下定位导航技术的文献进行收集整理,从而对以上技术进行分析,并且着重分析水下定位导航技术中的几种不同的方向。最后对水下通信定位导航一体化设计中所需要解决的关键技术进行分析及展望,对形成水下通信定位导航一体化组网、进一步提高水下通信的距离与可靠性以及提升定位导航的精确度提供研究基础。     

电极对天线增大通信距离的方法研究

首先分析了水下电流场通信的原理,给出了电极对天线接收信号电压的表达式。针对水下通信距离近的问题提出了增加通信距离的方法,包括定向天线法、介质盘法和改变传感器的形状。根据以上方法的要求制作了不同类型的电极对天线,并在实验池中对上述方法进行试验测试分析,测试结果验证了以上方法的可行性。     

自适应抵消技术船舶综合声呐系统

船舶声呐系统利用水下的声波传播原理,可以进行水下探测、船舶通信和定位等,尤其在现代海上军事舰船的作战任务中,能发挥重要的敌军潜艇、舰船检测功能。由于特殊的水下工作环境,舰船声呐系统在采集声波信号时往往含有大量的噪声信息,影响声呐系统的信号精度。本文研究的主要内容是船舶声呐系统的噪声控制,采用自适应抵消技术和自适应滤波器技术,设计新型的船舶综合声呐系统,并对该系统的工作原理和工作流程进行了详细介绍。