声纳隔振模块性能分析

拖曳线声纳在海洋资源勘探、水下反潜战争中一直起着非常重要的作用。为了提高声纳的隔振性能,必须在声阵模块前、后插入性能优良的隔振模块。文章在建立声纳隔振模块有限元模型的基础上,对隔振模块的隔振性能进行了理论计算,得到了一些有价值的结论。这些结论对于进一步改进和提高隔振模块性能具有参考价值。     

海洋拖曳系统对船舶操纵性能的影响

将拖曳母船、拖缆和拖曳体视为一个相互作用的整体,利用耦合边界条件,将拖缆顶端和底端的张力与其产生的力矩,分别计入船舶操纵性运动方程和拖曳体六自由度运动方程,结合拖缆的有限差分方程,建立了船/缆/体耦合运动模型,采用数值计算方法,对比分析了海洋拖曳系统对船舶操纵性产生的影响.计算结果表明:当计入拖缆和拖曳体耦合影响后,船舶稳态运动时的速度会降低,改变量为3％～5％;船舶回转机动时,速度、回转半径与横摇角会降低,改变量分别为2％～3％、2％～4％和11％～21％.采用船/缆/体耦合运动模型计算得到的船舶操纵性能符合实际,可为预报海洋拖曳系统的运动信息提供理论依据.     

海洋内波对航经中国黄海水域的船舶航行安全影响研究

中国黄海水域狭窄,航经水域船舶受海浪和海洋内波影响大,船舶海难事故频发.针对海洋内波诱发海难事故和人们长期以来轻视了在黄海水域海洋内波对航经此水域船舶安全影响研究的目的,采用观察法和SAR图像遥感技术证实海洋内波的存在,分析了海洋内波形成的基本条件和黄海海洋内波,论述了黄海海洋内波的基本特性和海洋内波的探测.指出了黄海海洋内波对船舶航行影响的结果,总结减少海洋内波对船舶航行安全应对措施的结论.正视黄海海洋内波的研究,重视海洋内波对船舶航行安全的影响,制定科学航行计划,采取恰当应急措施,保障船舶安全航行.     

波束域MVDR高分辨方位估计方法研究

针对MVDR在低信噪比时分辨性能下降问题，提出了波束域MVDR(BMVDR)方法，并提出了在实际声纳系统中用BMVDR代替现有的分裂波束精测定向法，与多波束系统结合成定向设备的新思路．BMVDR不仅能有效解决MVDR在低信噪比下分辨性能下降问题，而且不需要对声纳定向系统做大的改动，BMVDR就能与现有声纳中的多波束系统有效地结合起来，显著地提高多目标分辨性能，并且运算量有所减少。     

CAD数字样机动力学参数提取及敏感性分析

现有的三维CAD模型主要描述的是产品的装配结构和几何特征,不具有可分析的特征和特性.以客观地定量化描述产品动力学参数对性能的影响为目标,提出了建立面向CAD的多体动力学分析信息统一描述模型和动力学参数对性能影响的定量描述方法.通过建立多体动力学分析信息统一描述模型,提出一种通用的动力学参数提取方法;基于仿真试验的性能分析取样策略获取动力学计算仿真模型的输入输出样本集,应用粗糙集理论对动力学性能参数进行敏感性分析,最终获得影响产品性能的关键参数集,最终完善CAD数字样品.最后,以机车车辆CATIA三维数字化CAD数字样机的动力学参数提取及敏感性分析为例,证明本文方法的可行性、有效性.     

海洋平台KK型管节点的疲劳性能试验研究

以某自升式海洋平台为研究对象,进行了空间KK型管节点在轴力作用下的疲劳性能的试验研究.通过对管节点模型的试验测试,得到了KK节点在轴力作用下沿着焊缝周围的热应力区内的热点应力分布及节点的应力集中系数,并采用S-N曲线法对KK型管节点的疲劳寿命进行估算.通过对比分析,指出了试验方法与规范计算方法在管节点疲劳性能分析上的差异性.     

典型地震波作用下海洋平台振动抑制研究

作为重要的海上作业装备,海洋平台抗震性能的优劣得到了广泛的关注。为了提高海洋平台的抗震能力,提出了拓展的调谐质量阻尼器(extended tuned mass damper,ETMD)控制方法,该方法将海洋平台和平台设备之间采用弹性阻尼联接,区别于传统海洋平台的设备刚性联接方式。通过建立含有ETMD抗震系统的海洋平台的有限元模型进行仿真实验研究。分别以海洋平台的低阶固有频率作为被控频率,对3种典型地震波载荷作用下海洋平台的抗震性能进行比较分析。仿真实验表明,在3种典型地震波的作用下,海洋平台的导管架、下层甲板、中层甲板和上层甲板的振动均能得到显著的抑制,振动平均减小率都在52.86%以上,海洋平台最大振动平均减小率在x方向可达89.91%,减振效果最明显。     

基于ASAE深度学习预测海洋气象对船舶航速的影响

为了有效地预测海洋气象对船舶航速的影响, 在稀疏自编码(SAE) 网络模型的基础上提出交替稀疏自编码(ASAE) 网络模型; 构建了海洋气象对船舶航速影响的预测框架, 利用关联规则方法对航行数据进行特征选择, 挖掘了船速影响因素及其隐含关系; 整合了中国远洋海运集团有限公司提供的船舶航行数据以及美国国家海洋和大气管理局提供的气象数据, 用训练样本对ASAE网络模型进行训练, 用测试样本对ASAE网络模型进行验证, 并与支持向量回归(SVR) 模型、反向传播神经网络(BPNN) 模型、深度信念网络(DBN) 模型及SAE网络模型的预测结果进行了对比。研究结果表明: ASAE网络模型的训练时间和海洋气象对船舶航速影响预测值的均方根误差分别为8.2s和0.287 3kn, 与SVR模型、BPNN模型、DBN模型及SAE网络模型相比, 训练时间分别缩短了1 683.1、66.9、2.0、1.5s, 预测准确度分别提高了0.045 5、0.296 9、0.153 4、0.178 6kn; ASAE网络模型的预测结果更符合实际海况, 可动态掌握海洋气象对船舶航速的影响; 通过预测的航速影响值来推算实际航速可为气象导航优化船舶运输过程起到辅助作用, 在进行航线规划、航速推荐等航行优化策略时能准确考虑海洋气象所产生的复杂影响, 从而改善船舶运营能效指标, 实现节能、低碳、绿色航行的宗旨。      

动车组车体铝型材隔声性能分析

建立了动车组车体大部件铝型材结构的分频段隔声仿真模型,高频段用统计能量模型,中低频段用有限元统计能量混合模型,仿真预测了铝型材的隔声损失,并对铝型材进行了隔声实验研究,用实验结果验证了仿真模型的正确性.基于仿真模型,分析了不同板厚、筋板形式对隔声量的影响,分析了铝型材总体厚度对隔声量的影响.结果表明,随着铝型材上下板厚度增加隔声性能提高,增加内部筋板厚度导致隔声性能略微降低,隔声性能随着铝型材总厚度增加而增加,三角形筋板的隔声性能好于梯形筋板和矩形筋板.     

基于CNS性能的平行航路侧向碰撞风险模型

为了解决雷达管制环境下平行航路间距的安全性问题,分析了管制员对飞机侧向偏航的干预过程,在分析研究传统碰撞风险模型的基础上,综合考虑通信导航监视(communication, navigation and surveillance, CNS)性能及管制员干预,分别建立了包含和不包含人的认知可靠性的平行航路侧向碰撞风险评估模型.通过算例分析了管制干预、通信、导航、监视性能对最小航路间距的影响.结果表明:与通信和监视性能相比,CNS性能中的导航性能对碰撞风险的影响相对较大;为缩减航路间距,建议采用RNAV 2导航规范;提高人的认知可靠性可有效减小平行航路的间距.      

旁扫声纳在沉船事故应急扫测中的应用

结合钦州"新海信818"沉船扫测任务,从旁扫声纳的工作原理、工程应用、图像判读等方面探讨旁扫声纳在沉船事故应急扫测中的应用,说明现代测绘技术在海事应急扫测中的发挥着重要作用.     

基于PXI的多普勒速度声呐测试系统设计

根据多普勒速度声呐的测试需要,在分析了多普勒速度声呐测速原理的基础上,对测试方法进行了研究.设计了基于PXI总线技术的波形采集和回放模块,并采用声对接的方式对声呐系统进行测试.测试结果表明,该系统完全满足测试要求,同时具有通用性、高效性和易用性等特点,具有较好的实用价值.     

深海多波束系统、深拖系统及合成孔径声呐系统的技术性能对比

研究了深海多波束系统、深拖系统及合成孔径声呐系统的结构、原理及作业技术方式,并对各系统进行了技术对比,总结了各探测系统的技术优势,提出了三种系统合理的联合作业方式.     

Simultaneous localization and mapping of autonomous underwater vehicle using looking forward sonar

A method of underwater simultaneous localization and mapping (SLAM) based on on-board looking forward sonar is proposed. The real-time data flow is obtained to form the underwater acoustic images and these images are pre-processed and positions of objects are extracted for SLAM. Extended Kalman filter (EKF) is selected as the kernel approach to enable the underwater vehicle to construct a feature map, and the EKF can locate the underwater vehicle through the map. In order to improve the association efficiency, a novel association method based on ant colony algorithm is introduced. Results obtained on simulation data and real acoustic vision data in tank are displayed and discussed. The proposed method maintains better association efficiency and reduces navigation error, and is effective and feasible.     

浅海地震波传播的简正波模型

应用简正波理论，阐述了一般分层浅海的声场传播问题，并计算了在弹性切变海底条件下的声传播问题，分析了在浅海海底表面传播的地震波传播效应．对声场的理论计算表明，该方法较为准确地预报了浅海声传播的传播损失．     

建制部队航运前的主要任务系统分析

水路军事运输具有运量大、航线不易被破坏的优点,是临海(江)部队机动的重要手段,但组织协调工作复杂。系统分析了影响部队水路输送的主要因素,例如输送背景与要求、被运兵力规模与装备情况、船舶运力、港航条件、通行能力、码头装卸能力、水文气象条件等及它们之间相互影响的关系,对部队实施船运前的最主要准备工作进行了具体分析,列举了部队需要完成的几项主要任务,并且提出了几项有效措施。     

目标坡度计算及模拟雷达显示回波改进

为改善模拟雷达回波性能,提高模拟逼真度,论文论述了海区目标的坡度计算,目标坡度与雷达回波的关系,利用坡度改善模拟雷达回波性能的方法,并通过示例验证了方法的可行性.     

Underwater digital terrain model with GPS-aided high-resolution profile-scan sonar images

The whole procedures of underwater digital terrain model (DTM) were presented by building with the global positioning system (GPS) aided high-resolution profile-scan sonar images. The algorithm regards the digital image scanned in a cycle as the raw data. First the label rings are detected with the improved Hough transform (HT) method and followed by curve-fitting for accurate location; then the most probable window for each ping is detected with weighted neighborhood gray-level co-occurrence matrix; and finally the DTM is built by integrating the GPS data with sonar data for 3D visualization. The case of an underwater trench for immersed tube road tunnel is illustrated.     

结构随机振动有限元/边界元法声学数值仿真

建立了结构振动的有限元模型和声学分析的边界元模型,基于边界元法推导了声学响应函数的计算公式,利用声学响应函数和激励谱密度推导了设计域点响应声压的自谱密度函数.以平板稳态振动声辐射为研究算例,计算了1~200 Hz的声学频率响应函数,并计算了系统受常谱密度和变谱密度随机载荷激励的声学响应.理论推导和实例结果表明,基于边界元法的声学响应函数可有效的求解随机声场.