AUV全局路径规划环境建模算法研究进展

AUV的路径规划算法是AUV最为核心的技术之一。本文在分析AUV自主巡航技术背景的基础上,综述针对海底环境的全局路径规划环境建模方法的研究现状,并比较栅格法、拓扑法和可视图法的优缺点;讨论了国内外学者在探索海流对AUV全局路径规划环境建模影响方面的研究进展。基于对AUV海流影响研究现状,展望了该领域的发展方向,并给出了2种考虑洋流影响的AUV全局路径规划环境建模算法。     

水下声信标应用现状与发展前景

水下声信标因其在飞机"黑匣子"搜寻中的成功应用而广为人知,目前已广泛应用于多种海上作业平台、设备、人员的水下示位,并逐渐在海洋开发、科研试验等多个领域发挥越来越重要的作用。本文简要介绍水下声信标的功能、分类、研发标准、产品特点与发展方向,同时简单介绍配套声信标应用的水下搜寻定位技术与相关设备。     

无人水下航行器与操雷

对未来水下信息战中用途广泛的无人水下航行器(UUV)与操雷进行了比较,分析了操雷的动力系统、控制系统、自导系统、内测系统、线导系统、操雷系统及操雷仪表等,提出应用成熟的操雷技术研究开发UUV,以及把操雷改装为UUV的技术捷径。介绍了成本低廉的人控水下航行器(MUV),建议利用MUV来部分替代UUV的技术。     

清管发射器研究与应用

对清管发射器的研究和应用进行了详细介绍,描述了近几年清管发射器研究与应用的状况,指出了它们的优缺点,并提出了改进的措施。其中,水下清管发射器是研究的热点和难点,包括水下密封、深水压力和温度测量、水下控制方法等问题,使得水下发射尤其是深水发射尚未得到广泛使用。随着科学技术的发展,这些问题都会逐渐得到解决。     

考虑流固耦合效应的水下隧道岸坡深基坑开挖数值模拟

文章以长沙市湘江大道浏阳河水下隧道工程为依托,改进了以往数值方法在反映隧道流固耦合效应方面的不足,建立了同时反映岩土体力学特性和水体流动规律的流固耦合模型,基于弹塑性流固耦合效应,对明挖段基坑开挖进行了三维数值模拟.从而揭示出:基坑开挖至预定深度后,由于岩土体内渗流尚未达到稳定状态仍会继续发展,基坑变形及支护结构受力还会继续增长.这一研究结果为基坑支护及安全施工提供了技术支持.     

水下平台中继供电变换技术研究

本文研究了水下平台有缆中继供电模式下的电能变换技术,水面平台交流电能经脐带缆传输至水下平台,通过本文提出的二极管不控整流+四路交错Buck拓扑将波动交流电变换为稳定直流电供给负载,大大提升了水下平台的续航能力和作业效率。分析了该电路的运行原理,最后搭建了一台功率80kW的电路仿真模型,并在100%负载、50%负载和25%负载工况下进行了仿真,结果显示在各工况下有能效减少纹波,多路交错并联Buck变换器各功率器件应力小,电感设计简单,热设计良好,在大功率应用场合优势非常明显。     

模块化计算机联锁软件设计

为简化联锁软件设计流程,提高设计效率,提出了一种模块化计算机联锁软件设计方法。采用面向对象的思想,将道岔、信号机、轨道区段等设备设计为不同的程序模块,利用多态性和绘制语句等完成联锁软件站场界面的绘制,使用鼠标拖动各设备相应的程序模块完成联锁软件表示层的绘制,生成单链表站场数据结构,并采用递归算法进行进路搜索,完成联锁软件的设计。将文中提出的设计方法与传统的设计方法应用于某车站的联锁软件设计,对比两种方法的设计流程和设计所用时间,所提设计方法总时间节省了约30%,提高了设计效率。     

LNG码头钢管桩牺牲阳极阴极保护系统设计与施工

依托某海港LNG码头工程,从分析海水腐蚀环境出发,结合码头结构耐久性要求,介绍了钢管桩牺牲阳极阴极保护系统的设计过程、牺牲阳极材料及类型的选取、各参数的计算方法、施工工艺流程、焊接施工质量检验及系统保护效果检测。重点阐述了通过减小牺牲阳极与被保护钢结构之间的距离、适当增加小规格牺牲阳极重量的设计优化方式,达到满足设计年限要求、节省工程投资、方便安全施工的目的,为类似工程的设计、实施与检测提供参考依据。     

GPS-RTK技术在港口水下工程的应用

本文结合在港口与航道工程(主要是水下工程)中GPS测量控制的运用,介绍了GPS-RTK测量技术在港口与航道工程水下工程的应用及实际施工中的一些体会(如施工船舶基坑开挖定位、基床整平、水深测量等)     

基于分阶段搜索连续蚁群算法的船舶纵向运动参数辨识

提出了一种分阶段搜索的连续蚁群算法,并成功应用于求解船舶纵向运动参数辨识问题.首先将船舶纵向运动的参数辨识问题转化为参数空问非线性优化问题,然后在优化问题求解过程中,依据待辨识参数对待优化问题影响的大小,将所有参数进行动态分组,依据影响由大到小的顺序,利用连续蚁群算法依次对各组参数进行寻优,确定各组参数的范围,最后对所有参数进行小范围精细搜索,从而使算法最终收敛到最优解.求解结果表明,该算法能够快速地辨识出满足精度要求的船舶纵向运动水动力参数,验证了算法的有效性.