海洋重力场在潜艇导航中的应用

重力场辅助水下导航是一种绝对无源的导航方式，是21世纪潜艇导航的发展方向。从改善潜艇惯性导航系统性能出发，通过对海洋重力场用于潜艇水下辅助导航的两种方式进行论述，给出了详细的应用过程和方法，并提出了相应的改进措施，为进一步将海洋重力场用于潜艇指明了方向。     

重力场辅助水下导航仿真及分析平台的构建

基于Simulink工具对重力场辅助水下导航仿真及分析平台进行了详细设计,并对平台各模块的原理、建立过程和细节进行了详细介绍,形成了从基础重力格网数据库构建、匹配算法设计到最终性能评估的完整的重力场辅助水下导航仿真体系.该平台集成了现阶段比较优秀的重力场网格插值模型和匹配算法模型,只需要简单地对相应的算法Matlab函数进行修改就能方便地进行对比研究,是进行重力场匹配导航实验研究、演示验证的有力工具.     

潜艇水下位置监测方法研究

提出一种以重力异常图重构为基础的辅助潜艇水下定位的方法。着重介绍了重力异常图的拟合细分，并分析了利用Carpenter／Grossberg分类器对匹配点进行分类，选出最佳匹配点的匹配算法。仿真结果表明，利用重力异常图重构的方法，匹配辅助潜艇水下定位能够达到较好的效果，完全满足高精度导航的需求，具有一定的可行性。     

GPS与基于海流数据库的推算船位的数据融合

当前，潜艇在水下可获得的导航信息十分有限，因此，如何利用现有的装备来提高水下导航的精度一直是水下导航界关注的热点，本文构造了GPS的水面导航信息融合子系统和基于海流数据库的水下导航信息融合子系统，并对两种子系统的联合滤波进行探讨，并利用联合滤波来对水下导航信息融合子系统进行修正来提高水下导航信息的精度，经过大量的计算机仿真实验证明，该方法十分有效，大大提高了水下导航的精度和系统的稳定性。     

潜艇水下旋回操纵运动特性仿真研究

潜艇水下旋回运动既是潜艇一种重要的战术机动形式,也是潜艇定深直航、变深潜浮和转向机动3种最基本、最重要的运动方式之一。在对潜艇水下旋回运动特别是水下旋回对潜艇垂直面运动和横滚面运动影响进行理论分析的基础上,结合潜艇水下旋回操纵运动数学模型,编制潜艇水下旋回操纵仿真程序,分别对不同航速条件下潜艇水下旋回操纵运动进行仿真。通过理论分析和仿真研究,得出潜艇水下旋回时航速、横倾角的变化规律和艇重尾重的操纵特性,并针对潜艇水下旋回的特点提出了相应的操纵建议。     

某型潜艇航迹仪微机控制及水下导航信息融合方法研究

本文提出了将ＧＰＳ及劳兰Ｃ与潜艇航迹仪相结合,辅以微机控制及水下导航推算而获得水下导航信息的方法,提高了导航精度、可靠性和绘迹自动化程度。     

潜艇水下隐蔽通信技术研究

潜艇是海战中重要的作战平台,在战争中起着不可替代的作用。因此,潜艇的隐蔽性非常重要。通过介绍潜艇水下隐蔽通信的几种方式,分析了各种通信方式的特点,并对潜艇水下隐蔽通信的发展进行了探讨。     

从潜艇潜望镜到潜艇成像系统的新概念

提出了潜艇成像的全新概念。现代潜艇的获取外部图像信息的方式不再局限于潜艇潜望镜和光电桅杆，而是通过空中、水上和水下三维方式的多种成像传感器实时地向潜艇指挥员提供艇外图像信息。通过这种潜艇成像系统提供的全方位信息，这就大大提高了潜艇的作战能力同时也增强了潜艇的隐蔽性。潜艇成像系统是由8种成像子系统组成的。分别对8种成像子系统的技术现状做了简要的分析。     

潜艇抗沉辅助决策系统研究

潜艇抗沉辅助决策系统是提高潜艇损管指挥效能的有效途径。根据潜艇不沉性理论,结合潜艇不沉性的数学模型,针对潜艇水上和水下发生破损情况,建立辅助决策模型,给出了包括浮态、稳性、破损舱室灌注时间等信息的计算方法。基于潜艇水下抗沉要求,提出了高压气使用的优选方案和平衡艇体步骤,对潜艇抗沉训练、战场抢修和生命力保障提供了信息支持。     

卡尔曼滤波技术在潜艇组合导航中的应用研究

高精度的导航定位是潜艇研究中所面临的主要难题之一。采用GPS辅助的INS/DVL组合导航是目前潜艇的主流导航模式。当前实现GPS/INS/DVL组合导航的技术主要有航迹推算和卡尔曼滤波。本文将卡尔曼滤波技术应用于潜艇组合导航,并把EKF与传统的DR方法进行了仿真比较研究。结果表明,EKF的估计精度较高。     

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。     

水下地形辅助导航新方法仿真

水下地形辅助导航是水下运载体导航定位技术研究的关键技术之一。传统的水下地形辅助导航采用回声测深仪,导航定位精度低,有时甚至失效。本文将多波束测深引入水下地形辅助导航,将水深映射为灰度值,利用快速傅立叶变换将输入灰度图从空间域变换为频率域。先采用相位相关技术进行粗匹配,再采用图像Hu不变矩特征进行精匹配,实现导航定位。对基于不同实验获取的实测海底地形图、惯性导航数据、DGPS数据以及多波束实测数据进行了实验室仿真。仿真结果表明,新方法可以极大地提高水下地形导航定位精度,使INS误差降低到原误差的15%以内,尤其是在INS初始误差较大时(小于3 km)导航定位精度改进更好。     

水下重力辅助导航重力仪观测数据实时处理

海洋重力辅助导航是近几年舰船导航研究的热点和前沿问题,舰船重力测量数据的实时处理是重力辅助导航的关键技术之一;提高重力测量数据的精度,对于提高重力辅助惯性导航的精度具有重要的意义.介绍了水下重力辅助导航中重力观测数据实时处理的数学模型和处理方法,探讨了水下载体重力观测数据的厄特弗斯改正和水平扰动加速度改正的数学模型,并通过实例进行了验证.     

水下导航定位技术的探究

随着水下导航器技术的不断发展,导航系统成为水下航行器研究的主要技术核心,实现水下精确定位成为目前水下航行器定位导航系统研究的一个重要分支。本文对几种常用自主导航方式的优缺点进行了对比,提出采用组合导航方式可以提高导航的可靠性和准确度。     

潜艇水下发射导弹运动建模及操纵控制仿真

潜艇在水下发射导弹瞬间受到巨大的发射反冲力和复杂的水动力作用,平衡状态受到破坏。而连续发射又要求潜艇必须在规定时间内恢复到发射导弹允许的深度和姿态,这对潜艇的操纵控制提出了很高要求。在分析导弹潜艇发射阶段受到的静力、艇体水动力和复杂激变力的基础上,结合潜艇空间运动方程,建立用于仿真的潜艇水下发射导弹操纵运动数学模型。在此基础上,编制潜艇水下发射导弹仿真试验平台,分别对潜艇水下导弹单独发射和导弹齐射时的运动过程进行仿真。通过大量的仿真分析,对潜艇水下发射导弹阶段特别是导弹齐射时可能采用的操纵方式作了定性探索。     

潜艇武器装运与发射的解决方案

潜艇在水下作战中角色的转换对其武器装运和发射能力提出了新的要求。调查了各种现有的系统，简要介绍了几种发射方式。     

水下杀手皮动潜艇

潜艇素有“水下杀手”的美称。但是,随着反潜技术特别是水下声纳即水下搜索网技术的日益提高,潜艇的水下隐蔽性日渐丧失。为此,科学家们为潜艇技术作出了许多大胆的设想,皮动潜艇正是众多设想中最有效的一种。 据《今日美国报》透露,美国海军正在研制这种新型潜艇。萌生制     

重力辅助导航的拐点判据算法

通过对重力场特征参数进行研究,发现重力场特征参数曲线拐点与重力匹配有效的区域有内在联系,提出了一种基于拐点判据的重力辅助导航算法,该算法运用拐点选择和拐点扩充机制,对重力场特征曲线拐点进行选择和扩充,得到重力有效匹配区域,在惯导／重力／计程仪组合导航系统仿真机上进行仿真试验,试验结果表明：该算法能对重力匹配区域做出较好的判断,能有效提高重力辅助导航系统的精度。     

俄罗斯研制水泥潜艇

俄罗斯正在秘密研制一种全新的水下武器——水泥潜艇,是潜艇制造材料的新突破。 水泥造船并不是俄罗斯的首创。在我国,水泥船比比皆是,只不过这种水泥船的性能很差,已进入淘汰阶段,而水泥潜艇则以高标准水泥为主,结合其他先进的金属材料制造而成。在高科技的辅助下,水泥潜艇的性能超越了普通潜艇。 首先,它的隐身性能大为提高。俄罗斯采取     

激光空化产生水下假目标的新方案

提出了一种不同于传统方式的水下对抗新方案，该方案尝试利用激光光源在远处水下产生的空泡及其噪声来模拟潜艇螺旋桨在行进中产生的空泡及其噪声，作为假目标在水下对抗中得到应用。对实现方案的实验研究方法和研究步骤进行了初步探讨和研究。