水下多智能体群协调控制仿真分析

基于一致性理论研究了水下智能体群的运动稳定性问题.在具有通信约束的情况下,对每个智能体设计一个分布式控制器.在系统的通信网络拓扑结构为连通图的情况下,给出了系统时滞上界的具体解析表达式.通过仿真示例验证了当个体间的通信时滞在给定范围内,所有的AUV仍然能全局渐近地收敛至期望速度和期望队形.     

新型水下干扰声源

提出了一种放电频率可控的水下等离子放电声源方案,用于产生可设定的水下窄带频率辐射噪声.原理装置实验证明,本文提出的频率可控的水下等离子放电声源满足可控频率和连续放电的要求,可用于主动性水声干扰和欺骗等.     

水下地形辅助导航新方法仿真

水下地形辅助导航是水下运载体导航定位技术研究的关键技术之一。传统的水下地形辅助导航采用回声测深仪,导航定位精度低,有时甚至失效。本文将多波束测深引入水下地形辅助导航,将水深映射为灰度值,利用快速傅立叶变换将输入灰度图从空间域变换为频率域。先采用相位相关技术进行粗匹配,再采用图像Hu不变矩特征进行精匹配,实现导航定位。对基于不同实验获取的实测海底地形图、惯性导航数据、DGPS数据以及多波束实测数据进行了实验室仿真。仿真结果表明,新方法可以极大地提高水下地形导航定位精度,使INS误差降低到原误差的15%以内,尤其是在INS初始误差较大时(小于3 km)导航定位精度改进更好。     

海流对水下运载器航行安全的影响评估

海流对水下运载器航行有着重要的影响,是其确定航线,保证水下航行安全时的重要考虑因素之一.在分析海流对水下运载器航行安全影响机理的基础上,针对已有的评价标准进行改进,建立了新的评价标准并以此构建隶属函数.运用模糊数学的相关方法进行实例应用的仿真.结果表明,该方法可行且有效,评估结果可为水下运载器航行提供直观有效的参考依据.     

基于AUTODYN的气泡与固定壁面相互作用数值模拟

阐述了AUTODYN软件模拟水下爆炸气泡的原理及过程,通过球对称模型以及重力场中气泡的实验数据与AUTODYN计算结果的对比,验证其在计算气泡脉动时间和压力等方面的计算精度,并以此为基础研究近壁面水下爆炸气泡的动力学特征以及影响因素,包括无量纲距离对气泡形状的影响,固壁面对气泡最大半径、脉动周期和射流时间的影响,以及近固壁面气泡射流速度及压力的变化等,总结相关规律,为气泡的数值模拟研究提供参考。     

离岸深水构筑物的自动监测新方法

目前水运工程建设距离陆地越来越远,水深也越来越大。离岸深水构筑物的监测受网络信号覆盖范围、恶劣天气、施工等干扰,一直无法很好地实现既实时又方便的数据采集。文中介绍了一种新的自动监测方法,该方法包括监测传感器、自动采集系统、水下无线传输系统和数据处理系统。工程实践证明,该方法能实时、可靠地得到离岸深水构筑物的监测数据,可供类似工程借鉴。     

水下爆炸气泡载荷对舰船的总体毁伤研究

在水下非接触爆炸中,气泡载荷因其脉动频率经常接近于舰船的垂向固有频率而造成舰船总体毁伤。阐述水下爆炸气泡与弹塑性船体梁之间的流固耦合理论,建立了一个考虑气泡迁移,自由面效应和气泡阻力的气泡模型和船体梁的弹塑性模型。以实船为算例,计算了气泡载荷作用下船体梁的弹塑性变形,分析船体梁发生弹塑性损伤的机理和特征。     

水下系统布置方案研究

水下开发项目中,水下系统布置方案的选择不但关系到整个水下开发的资本性支出,而且对后期的投产使用的运营也有显著影响。该文针对南海某水下项目水下布置方案进行了研究和分析,并主要介绍了各种布置方案的优缺点和对后续运营的影响。     

水下控制系统设计研究

此研究是:基于南海某水下气田开发的基本设计工作,结合规范要求,对水下控制系统的主要设计范围和设计方法进行梳理。控制系统包括了水上和水下两个部分,在生产运营中由作业者直接操作,起到保持平稳生产的重要角色。     

一种面向多任务应用的无人水面艇

无人水面艇为海洋开发和航运发展提供了一种在危险情况下代替人工进行作业的安全途径。文章介绍了一种面向多任务应用无人水面艇,在简述无人水面艇结构和主要性能的基础上,进行了一系列应用实验,包括港口监控、水质采样、水文勘察、海事搜救。实验表明该无人水面艇在上述领域具有较好的应用前景。