UUV的非传统导航技术

UUV的导航精度要求是误差小于0.2%航程，传统的导航方式无法满足这一指标。本文介绍几种美国海军水下战中心正在开发的可用于UUV的非传统导航方式。     

美海军重整无人潜航器总体规划重新定义能力

据“美国海军情报网站”2005年1月21日报道，美海军于当日发布了最新版的无人潜航器总体规划(UUV Master P1an)。新规划对2000年版的规划进行了大规模的修正，重新定义了UUV的使命任务以及海军希望UUV所具有的能力，同时指明了工业部门的发展方向。     

美国水下无人航行器发展及其对美军作战思想的影响

为了维护海洋权利,应对可能出现的局部海上冲突,把握海军水下装备的未来趋势,从而制定合理的发展策略,针对近年来美军的水下无人航行器发展状况及其对美海军作战思想影响开展了研究。介绍了美国水下无人航行器(UUV)的发展历程,将UUV分为便携型、轻型、重型、巨型和特种五个部分展示了近年来美国水下无人航行器发展概貌,并对UUV发展对美国水下装备体系(包括潜艇和海底监听网)带来的改变进行了分析,给出了近三十年来水下无人航行器发展的关键节点。对比分析了这些年来美国海军作战思想的发展演化过程,总结了UUV发展对美国海军作战思想的影响,并由此得出一方面需大力发展水下无人航行器及其相关技术,另一方面也必须重视海军作战思想的转型、搭建和完善,进一步牵引UUV技术发展,以适应时代潮流,赢得未来战争的主动权。     

“非核动力潜艇+UUV”作战系统的构成

提出了"非核动力潜艇+UUV(Unmanned Udersea Vehicle,无人水下航行器)"作战系统的组建,详细介绍了UUV的分类、执行任务对UUV体积和数量的要求、UUV级别与执行任务的对应关系,研究了"非核动力潜艇+UUV"作战系统的构成、执行任务类型和使用原则。系统可大大提高非核动力潜艇的战斗性能,拓展非核动力潜艇的使用范围,提高自身在与敌方核动力潜艇、非核动力潜艇、水面与空中力量对抗中的生存与获胜概率。     

UUV海底停驻策略及其关键技术

无人水下航行器（UUV）的应用越来越广泛,但满足不了长期定点探测的要求。在介绍了现有海底停驻功能的UUV的一些研制情况、工作原理、关键结构和主要组成部分的情况下,提出了2种海底停驻策略的UUV——液压支撑式和锚链式UUV,并对这2种策略UUV的主要组成部分、工作原理和大体工作过程进行了简单的描述,最后结合这2种海底停驻策略探讨了海底停驻UUV的关键技术,旨在为相关研究人员提供参考。     

美国海军制导炸弹研制装备情况及特点分析

介绍了美国海军制导炸弹的主要作战任务,分析了其研制和装备情况,展望了美国海军制导炸弹未来发展趋势。根据海军制导炸弹装备和使用的条件,分析了美国海军制导炸弹技术特点。     

基于贝叶斯网络的UUV威胁评估

对UUV执行战术任务的威胁评估进行了分析，构建了UUV执行战术任务的威胁等级评估贝叶斯网络框架，并针对UUV执行某种特定战术任务的简化情形进行了实例仿真计算．     

智能仿真在军用UUV装备体系研究中的应用

根据基于水下网络战的多无人水下航行器(UUV)集团攻击作战研究的需求,在分析从面向对象仿真到面向智能仿真技术发展的基础上,给出了军用UUV智能建模和仿真目标,包括专家系统识别、智能控制决策、作战指挥流程和战法研究等,指出了因智能仿真技术的引入使得多UUV武器装备体系的研制仿真和战术级层次上的作战仿真这2种仿真系统在形式和内容上正趋向一致,并初步构建了一种基于多智能体系统(MAS)的UUV编队作战仿真系统,为军用UUV智能仿真及其作战效能评估提供了技术支撑。     

UUV布放回收技术

阐述了UUV的布放回收工作对UUV自身安全及作业能力的重要性。介绍了几种典型的水面舰艇布放回收系统的演变趋势,概述了各种布放回收系统的动作原理、过程优缺点和使用要求,指出了UUV布放回收技术的发展方向,探讨了水面布放回收UUV的关键技术。介绍了潜艇布放回收AUV的3种方式以及优缺点分析;提出了集成化设计的思想以及UUV应设计标准制式或系列化的自动对接定位装置等观点。     

基于有限元法的耐压壳体连接法兰方案优化

耐压壳体是UUV结构中最重要的组成部分之一,其结构强度是深海耐压和总体性能的重要保证,也关系到UUV自身的安全和任务的成功。采用有限元法对UUV迎流段前法兰进行了耐压强度分析,通过对不同加强方案的分析和比较,指导了某型UUV耐压壳体的改进设计。     

美海军UUV使命任务必要性与技术可行性分析

在介绍无人水下航行器发展历史的基础上,从开发成本、技术风险、使用风险和可替代物等方面,详细论述了美国海军2004年无人水下航行器发展主计划中定义的9类使命任务的必要性和技术可行性。最后,从近期技术发展和军事需求出发,对美国兰德公司提出的无人水下航行器7项近期使命任务进行了分析,认为以上任务均合理可行。     

钛及钛合金在美海军舰船上的应用

阐明了钛及钛合金在海洋环境中具有的优点,论述了美海军在新型舰船上开发与应用钛及钛合金研究所取得的进展和成果,分析了美海军钛及钛合金今后发展的主要方向:根据不同使用工况环境要求,研发更多新型海军用钛合金牌号,增加海军用钛合金种类,降低钛材成本,改进焊接材料与工艺.     

国外新型金属材料及焊接技术的开发与应用

为了提高潜艇的隐蔽性，增强其自身的防护力、战斗力与生存力，提高机动性，减少维修，降低成本，延长使用寿命，各国海军都在积极开展新型金属材料以及焊接技术的研发。文中介绍并分析了美国HY系列高屈服强度高韧性结构钢及其配套铸锻钢、非耐压壳体用HSLA-80和HSLA-100结构钢以及新型焊接材料与工艺；日本NS系列耐压壳体结构钢；法、俄、英、德、澳等国的潜艇用高屈服强度高韧性结构钢及其新型焊接材料与工艺。重点介绍了美海军舰艇使用的低匹配强度焊缝，高强度耐腐蚀紧固件以及正在使用的具有高韧性、可焊性、耐海水应力腐蚀的低成本Ti-5111钛合金，这些新型材料与技术将对潜艇的作战性能带来重大影响。     

基于双目视觉的UUV避障半实物仿真系统

由于无人水下航行器（UUV）避障研究的实物海洋试验成本高且风险较大,故针对在试验室进行UUV自主避障规划的需求,利用双目视觉展开了UUV避障半实物仿真试验系统的设计研究,包括多自由度运动台架模拟UUV的运动,双目摄像机代替前视声纳作为避障传感器。阐述了实物双目视觉子系统的关键技术和UUV模型子系统的软件实现方法,以及系统的体系结构、数据交换方法,并进行了基于规则的避障仿真联调试验,结果表明,该系统结构简单,试验实施便利,可作为演示、验证和评估避障路径规划正确性和有效性的实用手段。     

UUV动力电池现状及发展趋势

无人水下航行器（UUV）的长远发展计划使其对动力电池比能量的要求日益突出,而现有的常规一次电池及二次电池由于能量密度低不能满足该要求。该文详细介绍了UUV对动力电池的发展要求及动力电池的发展现状,通过对电池理论比能量和实际比能量的比较,得出了动力电池的发展与UUV长远要求之间存在的差距,展望了动力电池的发展趋势,半燃料电池和燃料电池已获得较高的实际比能量,由于其具有相当高的理论比能量,实际比能量还有较大的上升空间,最有希望满足UUV对动力电池的长远要求。     

潜艇与智能无人水下航行器协同系统控制体系及决策研究

无人作战是未来战争发展的必然趋势,然而,当下无人水下航行器（UUV）的智能水平有限,造成UUV编队在水下网络中心战（UWNCW）中的应用具有局限性。针对以上问题,将人的智能引入智能UUV编队,形成一种潜艇与智能UUV结合的协同系统,分析了系统的优点及复杂性,并对系统的控制体系结构及决策问题等关键技术进行了研究。对系统在突发威胁情况下的航迹规划过程进行了仿真,仿真结果表明潜艇与智能UUV协同系统能够有效地实现避障并能躲避突发威胁,提升了整个系统的应急能力。     

UUV靶场试验非同步水下被动声学跟踪算法

在无人水下航行器（UUV）正式投入使用前,需要一系列的海上考核与验收,传统的合作式目标水下测量方法不利于远距离目标航行轨迹的监测。该文提出了一种新的靶场UUV水下跟踪方法,利用全球定位系统（GPS）确定初位置,并利用UUV上的固定连续声学发射频率信息,采用伪线性Kalm an滤波进行UUV运动状态参量估计,对UUV进行了跟踪,给出了运动状态跟踪算法,并进行了仿真研究,研究结果表明,该方法可以很好地跟踪水下UUV的运动轨迹。     

美国海军预研中的鱼雷新技术

介绍了美国海军正在研发的新型电动力鱼雷技术、鱼雷实时再编程技术、无线预设定技术、嵌入式通用浮体发射技术和水下战术综合集成仿真环境等鱼雷新技术。     

基于ADC 和AHP 的UUV 装备作战效能分析

为提高水下无人航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)装备作战效能,对其进行分析。根据某型 UUV 装备的特点,结合ADC 和AHP 建立可用性、可信性和固有能力矩阵模型,并开展UUV 装备作战效能定量评 估。结果表明：该分析可作为评估UUV 装备作战效能的参考,也可为后续UUV 装备建设发展提供支撑。     

基于自适应模拟退火法的UUV艏部线型优化设计

基于多目标空间的全局搜索理论,将无人水下航行器(UUV)艏部丰满度,流体动力与流噪声作为集成判定指标的综合一体化UUV艏部线型优化设计方法。建立了针对UUV艏部外形设计的一体化设计优化模型,结合经典粘流理论、CFD算法实现了集成优化设计,针对UUV外形优化设计要求,提出了复杂外形参数化和设计变量的选取原则,并对具体算例进行外形综合仿真优化设计。结果表明,基于自适应模拟退火法能够有效实现对UUV期望目标的一体化优化设计,在相互制约的多种目标函数所组成的目标域中获得最优解,优化后UUV艏部流体动力和声学性能都有较大提高。