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。     

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。     

潜艇操纵控制方法

综述国内外在潜艇操纵与控制方面研究的发展情况,重点对潜艇运动的数学模型、分析方法及控制策略等方面的研究成果及存在的问题进行分析讨论,指出各种控制方法的特点及今后的研究热点。     

潜艇低速运动时操纵控制仿真

潜艇垂直发射潜射导弹,将受到很大的发射反力,同时潜艇航速较低,引起舵效较差,从而使潜艇的操纵控制比较困难。本文分析低速运动时潜艇在发射潜射导弹过程中受到的冲击载荷及其运动响应,利用Simulink软件建立潜艇水下运动仿真模型。在此基础上进行潜艇低速运动时的操纵控制仿真研究,仿真结果与参考文献中发表的数据较为吻合,验证了该方法的有效性。     

CMAC神经网络在潜艇操纵控制中的仿真应用

基于MATLAB/Simulink软件包.利用拘束模型试验的水动力实验结果.开发了潜艇的六自由度操纵运动预报模型.其典型机动的仿真结果与自航模试验结果吻合较好.在此基础上,成功地将CMAC神经网络技术应用于潜艇操纵运动控制仿真中.仿真结果表明,神经网络控制比单独的PID时的控制效果优越,舵机操舵幅度明显减小,且具有较强的抗干扰能力,鲁棒性强等优点.     

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.     

潜艇空间强机动操纵安全性仿真计算与分析

随着潜艇技术的发展,研究潜艇空间强机动的运动特性、操纵控制方法和战术运用,已成为提高潜艇作战能力和生存能力亟待解决的课题.依据潜艇操纵性理论,采用潜艇空间六自由度运动方程为仿真数学模型,对某型潜艇进行空间强机动时的操纵安全性进行了仿真分析,研究了潜艇强机动的操纵控制措施和方法.     

潜艇操纵控制技术的现状及发展

介绍了潜艇操纵控制系统的发展和应用现状,展望了其发展趋势。     

潜艇自动操纵控制系统的基本原理及其现状

本文论述自动操纵控制系统的含义、组成、功能及现状,研究自动操艇的基本原理、自动操艇回路和基本控制规律,提出了自动操艇系统当前需要关注的重点问题。     

浅谈潜艇操纵控制系统自动化的发展

本文首先回顾了潜艇操纵控制系统自动化发展历程，总结了国外潜艇操纵控制系统自动化发展水平及其发展规律，最后展望了潜艇操纵控制系统自动化的发展方向。     

潜艇控制台中的嵌入式视频系统设计及仿真

随着嵌入式技术、DSP以及网络通信技术的不断发展,越来越多的人机交互系统被应用到各行各业。借助于半导体和ASIC芯片技术的飞速发展,嵌入式芯片的性能也在不断地增强。视频系统是人机交互中不可或缺的一部分,而嵌入式芯片的发展极大地促进了视频系统的普及。潜艇控制台中早已加入了视频系统。如何有效利用控制台面积已成为潜艇视频系统设计的关键。本文通过分析潜艇控制台对视频系统的要求设计了一套嵌入式视频系统。     

潜艇作战三维视景仿真系统设计与实现

首先设计潜艇作战三维视景仿真系统的总体结构,然后设计基于组件技术的潜艇作战仿真子系统,分析潜艇作战三维视景的功能需求,确定三维视景的设计方案和软件结构。最后采用OSG图形系统进行潜艇作战三维视景仿真系统开发实现。     

破损潜艇应急上浮操纵仿真分析

对潜艇破损时使用高压气吹除主压载水舱进行了建模,分析破损面积、纵倾以及升降舵等因素对破损潜艇应急上浮的影响,提出根据潜艇破损部位和艇体姿态确定吹除主压载水舱的顺序原则,以及相应的操纵措施,仿真结果表明,所建立的模型是合理的,提出操纵措施是有效的。     

载体仿真设备的设计与实现

针对目前光电实验室各项目在研制阶段对载体信息的要求,研究并实现了一种载体仿真设备.该设备采用光电载体平台(舰艇、战斗机、战车)物理运动特性为仿真模型,以该仿真模型为核心,通过模拟和数字2种接口输出光电载体的运动轨迹和姿态等信息,通过仿真软件可在线修改振幅和周期等姿态和振动参数.实验表明各项功能与技术指标均满足实验室使用要求.     

虚拟现实技术在援潜救生中的应用

基于软件平台Vega和Creator软件开发出援潜救生的视景仿真系统.详细描述了虚拟现实技术、系统的总体描述、系统软件的选择、系统应用框架,以及软件系统功能模块的设计与实现.仿真结果表明,该系统能逼真地演示出援潜救生的整个过程,能实现从多个视角有效地观察整个过程中各个物体的运动情况,并且满足不同情况下的仿真需要.建立一个基于援潜救生的视景仿真系统,生成三维视景效果场景,做出视景仿真管理界面.     

二三维互动映射的潜望镜视景仿真系统设计与实现

针对常规潜艇航行训练费用高、周期长、风险高等问题,基于虚拟现实技术并结合潜艇操纵运动理论,开发设计潜望镜视景仿真系统.首先阐述了训练系统的框架,并对各功能模块进行描述.基于军用电子海图开发教练员控制系统,可以进行训练环境设置与场景的控制.通过双缓冲技术实现电子海图的绘制,并应用TrueType字体工具建立常用军标库,实现了军标的绘制.通过实拍纹理数据建立海洋场景模型库,并应用Vega Prime实现了系统的视景渲染驱动.采用DR算法弥补了系统网络通信量的不足,满足了视景仿真的实时性要求.     

基于PLC控制的潜艇悬停控制试验平台设计

在海军装备中,潜艇一直都占有非常重要的地位,潜艇性能的好坏往往会直接决定整个舰队的战斗能力。潜艇的悬停控制系统是整个潜艇中非常重要的一个子系统。本文对悬停控制系统的工作原理进行详细的研究,并设计了一种基于PLC控制技术的试验平台,能够真实模拟出潜艇的悬停控制过程,从而提高整个系统的研发效率,也有利于及时发现潜在的设计漏洞,文中通过仿真验证了该控制器的控制性能。     

船舶操纵模拟器计算机实时仿真系统设计

本文根据船舶操纵模拟器的国内外研究现状，结合当前计算机软硬件发展的新特点．提出了船舶操纵模拟器计算机实时仿真系统设计。该文描述了系统构成、软件流程与技术参数，以及船舶动力模型──MMG模型。侧重阐述了实时视觉成像系统中的数据结构设计、分数维的实际应用和图形显示加速卡的底层软件设计。