纵摇低磁舰船的涡流磁场计算

低磁材料舰船的磁性防护要求高,其中摇摆产生的涡流磁场占总磁场的比例很大,正确分析其涡流磁场具有重要意义。以低磁旋转椭球壳作为船体模型,从涡流磁场的电磁场方程及涡流密度的边值问题出发,建立了地磁场中纵摇旋转椭球壳涡流磁场的数学模型,利用分离变量法对涡流电流进行了求解,从而根据毕奥-萨伐定律推导出旋转椭球壳纵摇至任意角度产生的涡流磁场,为低磁钢壳体舰船纵摇的涡流磁场分析论证提供了理论基础。     

基于磁场梯度的船舶磁场模型

推导了磁旋转椭球体阵列在三维空间中磁场梯度的公式,建立了基于磁场梯度的椭球体阵列的磁场模型.针对模型的精度和稳定性易受人为选择椭球体参数影响的弊端,利用逐步回归方法来确定船舶磁场模型的各参数.船模试验表明,该模型精度高,可以广泛用作磁性目标的近距离定位和磁场建模.     

舰船壳体涡流磁场

本文引用了磁场的线性迭加原理，以两个同心共轴的椭球体，在地磁场作用下，分别以大小相等，方向相反的角速度旋转（或摇摆）时产生的涡流磁场的线性迭加后，来等效舰船壳体的涡流磁场，建立数学模型，并采用了高斯──龙贝格（Ｇａｕｓｓ－Ｒｅｍｂｅｒｇ）混合积分法进行了数值积分计算，其结果与模拟试验验证，得到了较好的吻合。     

姿态与舰船感应磁性间关系的建模分析

姿态变化与舰船异常感应磁信号的分布具有紧密相关性,为保障舰船行驶安全,研究姿态与舰船感应磁性间关系的建模分析方法。分别构建地磁坐标系、舰船坐标系与地理坐标系,分析3个坐标系间的转换关系;构建单椭球体和磁偶极子阵列混合模型仿真舰船感应磁场,利用磁传感器确定舰船在磁传感器区域的感应磁场值;根据舰船在地理坐标系下的感应磁强度与感应磁强度变化率分析舰船姿态。实验结果表明,该方法能够准确分析坐标系不同轴上的感应磁性数据,舰船姿态分析过程中俯仰角与磁航向角误差分别控制在±0.8°和±0.5°范围内。     

基于有限元法的潜艇磁场模型适用条件分析

潜艇磁偶极子模型和椭球体模型是目前应用最广泛的潜艇磁场模型,但是对于磁偶极子模型和椭球体模型的适用条件缺乏定量研究。利用有限元法计算得到的潜艇空间磁场近似表达实际磁场,通过与椭球体模型和磁偶极子模型的仿真比较,对2种模型的适用条件进行定量研究。     

螺旋浆在外磁场中转动所产生的磁特征信号

现代水雷技术的进步对消磁提出新的要求，除铁磁效应外，还须考虑其他电磁源的特征信号，如水下电位，极低频电磁特征信号及与磁场和涡流有关的腐蚀效应，介绍一种由直流电磁源产生的特征信号，在以前的文献中没有对该特征信号进行描述，通过简单分析计算可证明，一个旋转的导电螺旋浆感应的涡流可产生一个横切外部磁场的净磁矩，该磁矩的大小与螺旋浆的材质、大小、外部磁场的磁通量及螺旋浆的角速度有关，讨论了螺旋浆模型的基本理论及实验结果。     

舰船磁定位算法实现及计算分析

首先建立磁场数学模型,然后在船长、探头的姿态角、航行的速度、船舶的起始点未知的情况下设计了磁定位算法。在算法中偶极子个数不确定,采用旋转椭球体和偶极子阵列混合模型进行磁定位,通过实验结果可以看出,目标舰船长度的估算和真实值偏差非常小,从而说明本文所设计算法的有效性。     

舰船消磁系统设计的数学,物理模拟方法

本文以铁磁理论为基础，视舰船为一等效的旋转椭球体、采用物理模拟与数字模拟相结合的方法，建立舰船磁场和消磁绕组磁场的数字物理模型。从而可动用计算机技术进行系统优化设计计算，全面提高舰船消磁系统的技术性能。     

舰艇涡流磁场横摇磁变模拟检测方法研究

在分析舰艇空间位置模拟和地磁场模拟的基础上,提出了一种肌艇涡流磁场横摇磁变模拟检测方法,给出了该方法的模拟方案,包括测磁行车探头基阵布置、磁变状态模拟及舰艇位变模拟等,最后给出了横摇磁变模拟检测方法的测量步骤。     

工程施工测量基准及其坐标系统的建立方法探讨

通过引进工程施工测量基准及区域参考椭球等概念，以区域参考椭球与工程施工水准面之间最佳拟合为条件，通过求解坐标转换参数方式，给出了数学上较为严密的完整的计算过程。由此可以解决以往由于采用不同方法建立工程施工坐标系统所引起的概念上的混乱和结果上的不确定性。     

基于椭球体模型的有限长圆柱壳静磁屏蔽效能计算

从屏蔽效能的定义出发,得出了屏蔽系数与磁通量之间的关系,提出了利用椭球体模型对一般壳体的屏蔽系数进行计算的方法。利用模型化的方法分析计算了有限长圆柱壳的静磁屏蔽效能,并将推导的结果与严谨理论模型下的推导结果进行了对比,充分验证了椭球体模型计算的可行性。     

潜艇磁场建模方法的分析与比较

对潜艇进行磁探仪探测,需了解潜艇的磁特性模型.潜艇磁性物质分布复杂,直接用解析方法求解其磁场相当困难.经过近几十年的发展,目前已经得到了多种有效的潜艇磁场建模方法.本文分析了目前潜艇磁场建模的几种方法,对各种方法的基本原理进行阐述,并对其适用范围进行分析.最后对潜艇磁场数学模型的选择进行了说明.     

国家大剧院椭球壳体钢结构制造技术的探索

国家大剧院的设计单位是法国巴黎机场公司(Paul Audem archicecc)，我公司具体负责椭球钢壳体的制作。由于国家大剧院的设计现代、外型新颖别致，就给施工带来新的难题，提出新的要求。大剧院的施工主要有两大难点：一是在椭球外壳的制作和安装上，由于其外壳造型的特殊性，制作的精度要求高，而且预拼装，安装时需要大量的钢架支撑，外壳的受力设计和运输上也会碰到困难；二是在地下施工，国家大剧院的地下施工面积远远大于地上面积，而且还要考虑到上层是水面，要做一些必要的防水、防渗处理。本文就大剧院椭球壳体钢结构的制造技术作一介绍。     

基于面磁矩分布的潜艇磁场计算

潜艇磁场的单个磁偶极子模型,在计算外空间磁场分布时与实际情况误差较大,为提高模型准确度,本文优化潜艇磁场的计算方法,将潜艇磁矩看作均匀分布于壳体上的无限个磁偶极子,提出并定义了面磁矩密度假设。通过求解潜艇表面上磁矩微分元在场点的磁场积分,得到基于面磁矩分布的潜艇磁场计算数学模型。经过对比分析表明,该模型能够更准确地描述潜艇磁场的空间分布特性,以及潜艇磁异常随着探测距离的变化情况。     

潜艇空间磁场的建模分析与运用

反潜巡逻机使用磁探仪搜索潜艇是有效的搜潜手段之一。论文通过分析引起潜艇空间磁异常的机理和潜艇磁场的模拟方法,建立了椭球体和磁偶极子阵列的混合模型,利用实测数据对潜艇的空间磁场分布特性进行仿真计算分析,得出磁探仪在不同高度探测到的潜艇空间磁场强度分布情况,进一步确定了磁探仪的作用距离。     

舰船磁场模型参数在目标识别中的应用

在深入研究舰船磁场单一旋转椭球体建模及其模型参数稳定性的基础上,以该模型参数作为舰船目标识别的新特征量,用人工神经网络方法对船型、航向等目标模式进行识别,达到了良好的识别效果。     

涡流磁场测量方法研究

介绍涡流磁场产生的原理,提出采用模拟舰艇摇摆切割磁力线产生涡流磁场的测量方法.采用圆铜板为简易模型,从理论研究和试验结果两方面证明,利用线圈通电方法产生、测量涡流磁场可行,测量数据准确.     

水下激光散射场的实验研究

一束很窄激直激光在水下传输过程中，会形成一定范围的散射光场，本文从测量场强的分布出发，建立起近似的散射椭球理论，并提出了散射物质的散射率的新概念。     

顾及高程时计算两点间大地距离的实用方法

对考虑高程影响时大地距离的计算问题进行了研究,构造了一个过地球表面两已知点的新椭球,确定出了新椭球的有关参数,得到了两已知点在新椭球上的坐标,在此基础上给出了计算大地距离的非迭代法和大椭圆法。算例分析表明,当对大地距离的计算精度要求较高时,必须考虑高程的影响,该文方法可以满足高精度大地距离计算的需要。     

船载磁探测器任意航向实时抗干扰技术研究

船载磁探测器测得的磁场信号中，除期望的船舶坐标系下的地磁场信号外，还包含多种干扰磁场信号，需进行抗干扰才能满足测磁要求。本文在分析各种干扰磁场信号特性及其排除方法的基础上，对任意航向上的三分量实时抗干扰技术进行了理论建模、算法实现以及工程适用性等研究，并通过MATLAB仿真验证该技术的可行性。该技术可使船载磁探测器的抗干扰摆脱时间、地点的限制，有效地解决船舶固定干扰磁场的实时排除，船舶固定磁场变化的实时监测等难题。