基于SR-UKF的潜艇水动力系数辨识方法

[目的]针对潜艇运动模型中水动力系数难以准确获取的问题,采用平方根无迹卡尔曼滤波(SR-UKF)算法进行系统辨识.[方法]首先,以潜艇垂直面运动非线性数学模型为基础,结合SR-UKF算法,建立潜艇垂直面水动力系数辨识模型;然后,利用自动操舵控制潜艇在垂直面进行类正弦机动,将运动仿真生成的数据作为SR-UKF参数辨识的输...     

基于遗传算法的潜艇航迹定位系统设计

潜艇航行过程中受到航迹惯性扰动的影响,导致定位精度不高,为了提高潜艇的航迹性能,提出基于遗传算法的潜艇航迹定位系统设计方法,以潜艇航行的俯仰角、横滚角和转向惯性力矩等参数为约束指标,构建潜艇航迹定位的姿态参量控制模型,对定位姿态参量采用遗传算法进行融合滤波,结合Kalman滤波进行小扰动抑制,提高潜艇航迹定位的抗干扰能力,实现航迹定位控制律优化。在控制模块进行算法的程序加载,实现定位控制系统的优化设计。仿真结果表明,采用该方法进行潜艇航迹定位控制的精度较高,定位抗干扰能力较强。     

一种联合对抗潜艇的诱骗方法

针对传统反潜手段的不足,提出了利用水雷与诱饵各自特点,构建联合反潜陷阱打击潜艇的新方法。以圆弧形反潜陷阱为重点,考虑目标潜艇进入陷阱时的航向、航迹偏差,以及水雷密度在陷阱边沿分布不同等因素对陷阱打击效果的影响,建立了联合陷阱打击潜艇的效能计算模型。最后,利用陷阱效能模型进行了仿真计算和分析,计算结果表明了这种联合对抗潜艇方法的可行性及效能模型的正确性。     

直升机吊放声纳探测和潜艇规避跟踪研究

在海战中，潜艇经常受到反潜敌直升机的威胁。本文在分析探讨直升机吊放声纳的对潜搜索行动规律的基础上给出了潜艇规避其跟踪数学模型，利用该模型借助计算机可以迅速求得潜艇的最优规避方法。     

潜艇应急操纵挽回方式控制效果的仿真分析

在美国海军舰船研究与发展中心(DTNSRDC)发表的潜艇标准运动方程的基础上,根据潜艇特殊工况或大功角状态下的水动力特征对潜艇操纵运动方程进行了修正,建立了包括高压气吹除压载水舱模型的潜艇应急操纵模型.依靠建立模型对潜艇应急操纵时操纵首尾舵和高压气吹除压载水舱等挽回方式的效果进行仿真分析,通过算例对分析结果进行验证,结果表明模型仿真的准确性.最后针对挽回过程提出了控制过程中的合理化建议.     

视景仿真中运动目标的航迹平滑外推算法

为满足视景仿真中运动目标状态的高更新频率的需求,需要对目标进行航迹平滑外推。设计了运动目标的航迹平滑外推算法,建立了目标运动模型和运动目标的航迹平滑外推模型。重点研究了阻塞情况下运动目标的航迹平滑外推的原则和方法。仿真结果及工程应用验证了该算法的有效性。     

一种固定翼飞机的航迹仿真

研究了基于飞机运动方程的固定翼飞机航迹仿真方法,利用飞行器的运动方程进行固定翼飞机航迹模拟,建立飞机运动仿真模型算法,然后用MATLAB程序实现飞机航迹仿真,并对直线航迹和跑道型航迹进行了算法分析,最后将仿真航迹与真实航迹比对.     

一种基于BP神经网络的潜艇自动舵探讨

针对潜艇自动舵的控制特点和要求,利用BP神经网络的学习和逼近功能,设计了潜艇自动舵的多输入、多输出自动舵控制模型,并对其训练后加入到潜艇运动模型中进行了仿真测试。仿真结果表明,该控制器具有理想的控制效果。     

潜艇空间运动模型的简化和仿真

本文在现有的潜艇空间运动模型的基础上,根据实艇操纵经验和对水动力系数的分析,建立了一个供仿真使用的潜艇空间运动模型和供潜艇联合操舵仪设计使用的潜艇空间运动模型,计算机仿真验证了这两个模型(仿真模型及设计模型)的合理性。     

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。     

潜艇机动规避主动定向声纳浮标方法研究

为了使潜艇成功规避主动定向声纳浮标阵,免遭反潜武器攻击,根据主动定向声纳浮标对潜跟踪的定位方法,构建了潜艇机动规避主动声纳浮标阵的数学模型并进行仿真计算,最后通过仿真结果具体分析了潜艇机动规避主动定向声纳浮标阵的一般行动原则。     

潜艇按照预定空间轨迹运动的控制

控制潜艇按照预定空间轨迹航行,通过减小潜艇实际运动轨迹和预定轨迹的轨迹偏差来提高潜艇的航行控制精度。通过解算,将轨迹偏差变成指令航向、指令深度和指令纵倾,运用最优控制方法来控制舵角的变化,使潜艇较精确的按照预定的空间轨迹航行。     

多舰协同螺旋应召搜潜建模与仿真

基于舰载舰壳声呐搜潜原理及舰艇协同应召螺旋搜潜战术,建立了在潜艇初始位置已知、航向及航速未知的条件下,多舰利用舰壳声呐对潜艇目标搜索的数学模型,基于已建搜索模型及假定的潜艇运动模型,采用蒙特卡洛方法,仿真分析了相同条件、不同潜艇运动模型下,潜艇初始航向角、潜艇初始航向角选定后航向变化次数、航段搜索时间、航段最佳搜索时间等因素对搜潜概率的影响,并进行了分析比较。仿真结果表明,不同目标运动态势对搜索概率均具有较大影响,在对潜艇进行搜索时,只有根据对潜艇目标运动态势的感知程度合理选择搜索模式,才能提高搜索效率。     

潜艇垂直面运动的鲁棒控制

为了提高潜艇控制器对各种不确定性的适应性,探讨了潜艇垂直面运动的跟踪控制问题。通过研究潜艇线性化模型的状态方程,提出了一种基于混合灵敏度的鲁棒控制算法。仿真结果表明,该算法在满足控制精度的基础上,具有较好的动态特性和鲁棒性,对模型的摄动具有良好的适应性,能较好的应用于潜艇垂直面的运动控制。     

基于模糊控制的潜器悬停系统

潜器水下悬停是一个非线性过程,随潜器状态及航行环境的不同而有很大变化。简要论述了潜器水下悬停的概念及对潜器的意义,研究分析了潜器水下悬停运动的数学模型及干扰力数学模型,将模糊控制技术引入潜器水下悬停控制过程中,通过仿真与传统的控制方式比较证明模糊控制具有的控制优势。     

潜艇缓变声学故障预报研究

潜艇在使用过程中,因设备产生的振动噪声异常可能使潜艇的声隐身性能恶化．从而显著增加在敌方水声威胁中的暴露率。利用多输入多输出（MIMO）模型获得潜艇机械噪声源对其水下噪声贡献比大小．通过分析噪声源贡献比时间序列是否异常,判断潜艇是否存在潜在声学故障。跟踪故障变化情况．调整噪声源贡献的计算时间间隔,同时根据贡献时间序列的变化趋势,线性预估发生故障的时间。最后通过试验验证该方法的可行性。     

滑坡码头原址重建工程设计关键技术

滑坡码头原址重建工程应首先根据滑坡原因分析和土体滑移面判断结果进行码头后方岸坡地基处理;明确工程 设计边界条件,包括通过扫海和水下地形测量反映水深变化情况和障碍物分布状况、合理确定滑坡后土壤指标参数、针对 性的水下探摸和打捞方案;最终确定岸坡地基处理采用碎石桩方案,重建码头排架与原排架错开布置、桩基采用钢管桩方 案。结果表明上述方案切实可行,可为类似工程项目的建设和旧码头改造建设提供参考。     

不同发射参数下潜射鱼雷初始弹道建模与仿真

为研究潜射鱼雷发射参数设定对鱼雷初始弹道的影响,建立鱼雷初始弹道数学模型,对鱼雷在纵平面的初始弹道进行了研究,利用Simulink编程进行了仿真,得出在不同发射参数设定下弹道的袋深、最大超调量和到达设定深度所需时间.仿真结果表明,鱼雷横舵管制舵角和出管速度对鱼雷初始弹道都有影响,其中鱼雷横舵管制舵角影响较大,为进一步优...     

海流对潜布水雷水中弹道的影响研究

针对某型水雷的水中弹道问题,分析了某型潜布沉底水雷的水下无动力运动过程中的受力情况,在分析海流对其作用力的基础上,建立了研究其水下散布的水下无动力运动的六自由度空间弹道数学模型和海流影响分析模型,并用Matlab软件编写了潜射水雷水下散布仿真程序,并对不同流速条件下的水雷散布进行了研究,给出了仿真结果和分析结论。