基于时谐电偶极子模型的舰船轴频电场衰减规律研究

由于舰船轴频电场在浅海环境下传播距离较远,因此成为舰船探测的特征信号源。本文基于时谐电偶极子模型,通过数值仿真对舰船轴频电场衰减规律进行研究。结果表明,海底平面上,舰船轴频电场纵向分量随距离的衰减速率要小于横向分量,轴频电场沿横向的衰减速率要大于其沿纵向衰减速率。17 Hz频段内,轴频电场衰减受信号频率影响较小。海底平面上,轴频电场衰减速率随着海床电导率增大而明显增大。     

基于边界元理论模型的舰船腐蚀相关电场衰减规律

基于边界元理论,建立了舰船与腐蚀相关的电场模型,初步研究了舰船腐蚀相关电场在深海环境中随水平距离及深度的衰减规律。结果表明,电场横向分量与垂直分量随纵向距离的衰减速率要大于纵向分量。随正横距离的增加,电场纵向分量与垂直分量的衰减速率逐渐减小,而横向分量为先增大,后逐渐减小。正横距离一定时,电场各分量随深度的增加,衰减速率逐渐减小。     

分层海水环境中水下电场衰减规律和分布特性研究

根据海上实测海水电导率参数,建立空气—分层海水—海床5层海洋环境模型。基于传统的水平电偶极子空气-海水-海床3层介质模型中水下电场衰减规律和分布特性,通过对海水进一步分层的多层介质模型构建数学模型,进行理论推导和仿真计算,给出场源强度为1A·m,深度为4 m,频率为1 Hz时电场在不同水深处的空间分布及正下方Y=0测线上的水下电场分布。结果表明,随着水深的增加,电场X分量与电场Z分量之比是增加的;在海水-海床界面上,测线上电场Z分量最大值约为电场X分量最大值的1/4,电场Y分量最大值相对Y=0处有一定的偏移。从衰减曲线可以看出,在60～500 m范围内电场X分量和电场Z分量沿径向随距离呈3次方衰减。     

基于有限元的舰船轴频电场模拟源模型仿真

舰船轴频电场的频率为1~7 Hz之间,频谱具有明显的线谱特性,是舰船重要的特征信号。目前主要通过时谐电偶极子模型计算舰船的轴频电场分布。本文针对时谐电偶极子模型信号源失真的问题,利用有限元方法具有适应复杂结构、精度高的优点,以舰船的防腐蚀电流为依据,建立基于有限元的舰船轴频电场模拟源模型,并对模拟源模型的计算结果进行分析。结果表明:模拟源模型能计算出时谐电偶极子模型忽略掉的垂直于舰船的电场分量,提高了舰船轴频电场计算的精度;同时模拟源模型能够更准确的计算出舰船的近区轴频电场,特别是为水下兵器的电引信设计提供理论指导。     

基于有限元的舰船轴频电场模拟源模型仿真

舰船轴频电场的频率为1 ～7 Hz之间,频谱具有明显的线谱特性,是舰船重要的特征信号.目前主要通过时谐电偶极子模型计算舰船的轴频电场分布.本文针对时谐电偶极子模型信号源失真的问题,利用有限元方法具有适应复杂结构、精度高的优点,以舰船的防腐蚀电流为依据,建立基于有限元的舰船轴频电场模拟源模型,并对模拟源模型的计算结果进行分析.结果表明:模拟源模型能计算出时谐电偶极子模型忽略掉的垂直于舰船的电场分量,提高了舰船轴频电场计算的精度;同时模拟源模型能够更准确的计算出舰船的近区轴频电场,特别是为水下兵器的电引信设计提供理论指导.     

舰船电场信号测量系统的硬件设计

海水中,舰船辐射电场信号量值较小、频率极低,很容易受到噪声的干扰。针对舰船电场信号的特点,综合测量电极、放大电路、AD转换等考虑,设计了一套基于MSP430系列单片机的舰船电场信号的测量系统。结果表明,该系统在实测中方便地测量了舰船电场信号,具有一定的军事运用价值。     

舰船电场传感器线路故障在线诊断方法

当前方法不能准确反映舰船电场传感器线路故障的变化特点,且存在诊断效率低等难题,从而无法准确实现舰船电场传感器线路故障在线诊断。为了改善舰船电场传感器线路故障在线诊断效果,提出基于数据挖掘的舰船电场传感器线路故障在线诊断方法。首先分析当前舰船电场传感器线路故障在线诊断的研究进展,描述了舰船电场传感器线路故障在线诊断原理。然后采集舰船电场传感器线路故障信号,从中提取舰船电场传感器线路故障在线诊断特征向量,采用数据挖掘技术建立舰船电场传感器线路故障在线诊断分类器。最后在Matlab 2019平台实现了舰船电场传感器线路故障在线诊断仿真测试。结果表明,本文方法的舰船电场传感器线路故障诊断成功率高,诊断速度快,能够实现舰船电场传感器线路在线诊断。     

舰船轴频电场数据的采集与处理研究

舰船轴频电场是极其重要的目标识别特征之一。为了对其开展深入研究,研制了一套基于MSP430单片机的舰船轴频电场采集系统,获取海洋环境电场和舰船的轴频电场信号。对数据分析后发现:信号在近海港口易受强冲击干扰的影响,给目标检测带来困难。针对这种情况,首先对轴频电场数据进行预处理,利用一阶差分法去除数据中的奇异项,利用最小二乘法去除趋势项;然后通过自适应线谱增强器输出信号,结果证明该方法有效压制强冲击背景噪声,经过处理后的数据可直接用于舰船目标检测。     

基于时谐偶极子模型的舰船轴频电场特性分析

基于电磁建模方法,通过时谐偶极子模型在深海环境下产生的交变电场信号,对舰船的水下轴频电场进行仿真模拟。考察了舰船在不同测量深度上的电场分布特性,并对多种影响因素进行对比分析,为基于水下电场特征控制的舰船隐身提供理论基础和数据支撑。     

舰船轴频电场的轴地有源补偿技术

为了有效减少舰船轴频电场的影响,降低舰船的暴露率,在分析轴频电场产生机理和相关电学特性的基础上,提出舰船轴频电场的轴地有源补偿方法,分析轴地有源补偿系统的原理,设计系统的控制框架和功能框架。研究舰船轴地微弱信号监测与调理技术以及电场抑制系统的判断与控制技术,设计轴地有源补偿系统的驱动和功率输出模块,开展轴频电场抑制效果的模拟测试。试验结果表明:除去环境电场的影响,该系统对轴频电场的抑制能力超过75%,可以有效降低舰船轴频电场对舰船隐蔽性的影响。     

用磁偶极子阵列模型计算运动舰船感应电场

提出一种基于磁偶极子阵列模型的运动舰船感应电场的计算方法，根据一次船模实验，分析了运动舰船产生的感应电场大小及空间分布特性。实验结果表明，该感应电场大小和航速成正比，电场分布具有很强的区域性且该电场是完全可测的。     

深海中垂直静态电偶极子电位及电场分析

通过建立电场在深海环境下的空气-海水两层模型,采用镜像法,得到深海模型中垂直静态电偶极子的电位和电场分布解析表达式,在此基础上,进行电位和三分量电场仿真计算,分析了两层模型下垂直静态电偶极子的电位、电场强度的分布特性,得到它们随海水深度变化的规律。     

电力推进技术在海洋石油支持船中的应用

近年来,海洋石油支持船采用电力推进方式作为动力的应用越来越多。本文介绍了电力推进技术的主要优点,简单描述了海洋石油支持船的电力推进系统构成,阐述了电力推进系统的关键技术以及国内外现状。     

50000dwt半潜船电气系统设计

通过对中压配电系统、电力推进系统、RPS入级、通信导航以及综合监测报警控制系统设计等的论述,介绍了50000dwt半潜船电气系统设计。     

电力推进在自卸散货船上的应用探讨

电力推进作为一种先进的船舶推进方式,已经广泛应用于破冰船、挖泥船、勘探测量船、渡轮等船型,但其在运输船上的应用还比较少.以自卸散货船为例,探讨在船舶电站功率较大且并非主要用于航行工况时考虑采用电力推进的可能性,分别从技术方面和经济方面进行了可行性分析,为电力推进技术在船舶建造领域的应用提供一条探索途径.     

长江电力推进游轮减振设计研究

针对长江首艘电力推进船舶船型、总体布局及舵桨装置等相对常规船型的巨大变化,有必要在本艘游轮设计研发时,结合电推船舶的特点,对船舶进行减振降噪的分析,包括全船模态分析、动力设备的振动隔离方案以及局部结构的振动计算,以期最大限度的降低船舶噪声和振动,提高旅客和船员舒适程度。     

全天候巡航救助高速船电气设计

介绍长江海事局40 m级巡航救助船电力系统、救助综合信息系统、光电跟踪监控系统、通导设备、搜索取证照明设备等主要电气系统的设计思路,总结全天候巡航救助高速船电气系统的设计思想及特点。     

基于实时以太网的电力推进船舶IPNCS设计

针对现场总线技术在综合电力网络控制系统中应用的不足,设计了将基于实时以太网的网络控制系统植入综合全电力系统的模型。通过增加软件调度层并在线确定优先级的方法,确定实时节点占用信道的顺序,克服了现场总线技术缺点的同时解决了以太网本身的实时性问题,符合电力推进船舶综合全电力系统的要求及其发展趋势。仿真结果证明了结论的有效性。     

潜艇电力电子技术应用研究

简要介绍了电力电子技术的发展方向.随着电力电子技术的发展,电力电子技术在潜艇上的应用与普及成为必然.分布式供电、综合电力推进以及辅机交流化是潜艇的发展趋势.通过对潜艇电力配电系统、电力推进系统及电气传动技术等几个方面的现状分析,阐述了电力电子技术在潜艇电力配电系统、电力推进系统和电气传动等几个方面的应用与发展前景,指出了潜艇使用电力电子变换装置所存在的电磁干扰(EMI)问题及解决途径.     

基于两个特殊电场平面的目标定位技术

针对水下目标物理特性被人为削弱或消除所造成的目标定位困难的问题,根据求解的混合电偶极子在海水中的电场分布的解析表达式,从理论上证明混合电偶极子的电场分布中两个具有重要实际意义的电场平面的客观存在,即电场垂直分量的过零面以及电场水平分量的极值面;并采用电磁场有限元分析软件Ansoft进行仿真,仿真结果与理论推导结果吻合,表明两个特殊平面的理论推导是正确的,可为利用这两个特殊电场实现目标定位奠定基础。