潜艇蓄电池建模策略分析

潜艇蓄电池是潜艇主动力系统的重要组成部分,要对潜艇主动力系统进行仿真研究,必须建立精确的蓄电池外特性模型.但蓄电池的外特性受到多个因素影响,建模十分困难.另外潜艇蓄电池的试验样本少,限制了常规建模方法的使用.本文对潜艇蓄电池的建模策略进行了详细分析,并提出利用神经网络扩展试验样本,提高了潜艇蓄电池模型的精度.     

潜艇隐蔽性建模与仿真研究

隐蔽性是潜艇生存能力的重要保障,受到诸多因素的制约,除了潜艇本身的隐身性能和敌方的探测系统性能之外,海洋环境对潜艇的隐蔽性也有相当大的影响.本文给出了海洋水文要素与声速的关系,在分析了相关海域的水文条件基础上,基于声线理论和声呐方程,建立了被动声呐对潜探测的数学模型.针对不同的声速剖面,进行了仿真实验,并对结果进行了详细的研究,所得成果为潜艇隐蔽性研究提供了理论依据,也为潜艇的顶层设计和研究工作提供参考.     

建模和仿真技术在海军C^3I中的应用及发展方向

本文探讨了研究和操纵建模和仿真运动过程，例举了仿真技术在海军Ｃ＾３Ｉ中的一些应用，指出了仿真技术今后的发展方向。     

潜艇流体动力学数值建模研究

受到潜艇前端与尾部结构的影响,潜艇在水下的动力学数值并不相同。动力叙述值的大小关乎着潜艇的结构振动与噪声大到小,直接决定着潜艇的水下安全。因此,提出潜艇流体动力学数值建模研究。首先,对潜艇的相关动力学参数进行建模;其次,对采用的流体动力学模型进行表述;接着,对研究所需的流体噪声参量进行研究,并通过引入动力学控制方程,完成对其参量的优化;最后,通过实验数据,对研究结果进行可行性验证。     

CMAC神经网络在潜艇操纵控制中的仿真应用

基于MATLAB/Simulink软件包.利用拘束模型试验的水动力实验结果.开发了潜艇的六自由度操纵运动预报模型.其典型机动的仿真结果与自航模试验结果吻合较好.在此基础上,成功地将CMAC神经网络技术应用于潜艇操纵运动控制仿真中.仿真结果表明,神经网络控制比单独的PID时的控制效果优越,舵机操舵幅度明显减小,且具有较强的抗干扰能力,鲁棒性强等优点.     

卡尔曼滤波在潜艇垂直面运动控制器设计中的应用

潜艇低噪声操纵存在无效用舵现象。简要介绍了滤波信号的表示形式,在潜艇垂直面线性运动方程的基础上,得出了滤波信号的系统模型,并对其进行了离散化处理;将均方差最小线性递推滤波算法引入到输入信号的控制过程中,通过仿真证明对输入信号进行卡尔曼滤波能够提高输入信号的品质,用于工程应用。     

屏蔽仿真设计在潜艇防低频电磁干扰中的应用

主要叙述仿真技术在潜艇电磁兼容屏蔽设计中的应用思路,并结合潜艇上存在的低频干扰隐患提出仿真工作内容。     

尔曼滤波在潜艇垂直面运动控制器设计中的应用

潜艇低噪声操纵存在无效用舵现象.简要介绍了滤波信号的表示形式,在潜艇垂直面线性运动方程的基础上,得出了滤波信号的系统模型,并对其进行了离散化处理;将均方差最小线性递推滤波算法引入到输入信号的控制过程中,通过仿真证明对输入信号进行卡尔曼滤波能够提高输入信号的品质,用于工程应用.     

潜艇动力系统任务维修性建模

分析潜艇维修性特点,针对潜艇基于任务维修性的特点,分别采用带维修指示的系统功能层次框图进行建模和采用串并混联维修性模型建模.以潜艇动力系统中的燃油分系统为例进行平均维修时间的计算,结果表明串并混联维修性模型适用于具有各个独立单元的潜艇动力系统维修性建模.     

人机工程理论在潜艇设计中的应用研究

文章运用人机工程理论探讨了在潜艇设计中涉及的人机工程。主要指出了艇员的生理心理因素，显示操纵器，驾驶室、机舱的人机工程应用，艇内环境因素和潜艇人机工程总设计原则。     

人员撤离仿真及其在船舶设计中的应用

在紧急情况下确保船上人员及时撤离是船舶安全性的最后一个环节,较好的方法是在船舶总体设计阶段进行撤离分析验证。基于《新客船和现有客船撤离分析指南》提出的高级撤离分析方法,对人员撤离仿真的概念、原理、特点作简要介绍,并通过实例说明其在船舶设计中的应用。旨在为船舶设计人员进行撤离分析提供参考,为提升船舶的安全提供建议。     

艇载激光陀螺惯导系统重调过程中的抗干扰技术研究

由于潜艇导航误差随时间增长不断积累,潜艇需要在一定时间内潜出水面短暂时间,以接收外部的卫星导航定位信息,以此来修正导航误差。另一方面,在惯性导航设备需要水面航行状态下完成海上启动时,也需要接收外部的位置信息进行辅助动态对准。本文以潜艇浮出水面时接收GPS(北斗)校正信息为背景,通过Matlab软件仿真其遇到干扰时的导航情况,利用GPS(北斗)信号的残差χ2检验法检测和剔除GPS(北斗)信号中的坏值信息,保证了潜艇在复杂战场电磁环境下重调的有效性、可靠性。     

分阶段实现潜艇模块化设计与建造技术的探讨

潜艇模块化设计与建造是对传统设计与建造方法的变革.本文从分析国外,尤其是美国的发展概况出发,简要指出国内目前的发展现状与不足之处,探讨在我国分阶段实现模块化设计与建造的发展思路.     

多学科优化中的近似模型及其在艇体结构优化中的应用

近似技术是多学科设计优化关键技术之一。系统介绍多学科设计优化中常用的3种近似模型:响应面模型(Response Surface Methodology,RSM)、Kriging模型、径向基函数(Radical Basis Function,RBF)模型。对比分析3类近似模型在典型数学函数不同维度下的拟合性能。结果表明,Kriging模型的综合拟合性能最优,RBF模型次之,RSM拟合性能不佳。在此基础上,通过拉丁超立方试验设计选取样本点,基于Kriging模型构造潜艇平行舯体某舱段耐压壳体结构响应的近似模型,应用粒子群优化算法完成了耐压壳体结构轻量化设计。最优化设计方案质量较初始方案减少了11.99%。     

疏浚清淤脱水工艺及工程应用进展

目前针对疏浚底泥的减量化与资源化技术研究成果颇多,工程应用却依然存在较多技术难题。针对疏浚技术成果工程化应用难的问题,对目前疏浚清淤工程常用的疏浚方法、底泥脱水工艺、絮凝药剂的选配以及后期的余水深度处理技术工程应用进展进行总结分析,指出研究成果工程化应用的难点,并对今后疏浚工程管理与研究提出建议：一方面,应加强内河湖库底泥污染基础调查及治理规划,完善和健全相关法律法规与技术标准;另一方面,应加强设备智能化与自动化研发,促进产学研合作,加强成果转化。     

快速修复技术在潜艇维修中的应用

结合潜艇机电设备发生的损伤和故障，分析了纳米减摩、等离子喷涂、复合材料微波堵漏、电子设备快速清洗等机电设备损伤修复技术在潜艇现场维修中的应用。     

综合安全评估方法在潜艇全寿期设计中的应用

综合安全评估(FsA)方法是目前世界上获得广泛推广使用的一种船舶安全设计的工程技术方法。结合我国潜艇全寿期中的安全性设计,文章从潜艇设计和建造、潜艇服役和管理、潜艇相关规范的制定等方面说明了在潜艇安全性设计中采用FSA方法的必要性,介绍了FsA方法的特点、原理、评估方法和过程等,倡议将FsA的概念尽快引入到潜艇设计中。最后给出FSA方法在潜艇设计领域的适用范围。