半潜式航行体拖曳系统收放过程动态响应

在半潜式航行体拖曳系统收放拖体过程中,半潜式航行体、拖缆及拖体之间的相互作用使半潜式航行体难以保证稳定准确的航速与姿态,导致水下拖缆或拖体偏离,将严重影响整个系统的安全。以加拿大遥控猎雷系统中的"海豚"半潜式航行体及水下拖曳系统为原型,分别建立半潜式航行体、拖缆及拖体的运动方程组,通过拖缆边界条件将半潜式航行体及拖体耦合,研究不同缆长收放拖体时系统的动态响应,对半潜式航行体及拖体的姿态控制及水下拖曳系统收放装置的设计提供参考。     

ー种新型拖体收放电液比例系统及其同步控制策略研究

为保证水下拖曳系统快速安全地释放回收拖体，设计了一种采用开式容积式调速回路的拖体收放电液比例系统，满足了水下拖曳系统独立收放拖体和同步收放拖体这两种工况的要求。建立了同步收放拖体即拖缆卷筒和收放架同步工作时电液比例系统的数学模型，提出了基于结构不变性原理的同步控制策略，补偿拖缆卷筒液压马达因速度变化引起的拖缆张力波动，保证了拖体同步收放的顺利进行。实验表明，所设计的拖体收放电液比例系统性能优异，同步控制策略具有较好的控制性能。     

收放拖缆对拖体深度影响的仿真分析

水下拖曳系统在工作时,由于不同的需求需调整拖体的定深,在建立缆索系统数学模型的基础上,确定了收放缆时的边界条件,对不同航速不同收放缆速度下的拖体深度变化进行了仿真分析。     

近底拖曳拖体的水压场计算方法研究

为了提供近底拖曳式水压扫雷具研究的理论依据,提出一种针对近底拖曳拖体水压场的计算方法。通过建立以一系列均匀分布的等效面源汇代替航行拖体的流体力学模型,推导出了拖曳拖体的水压场计算公式。研究结果表明,该公式能够应用于实际。     

空中拖曳系统建模与控制技术研究进展

空中拖曳系统是实现空中载荷携带、释放与回收的使能手段之一,在空中加油、武器测试与应用、信息探测、空中投放/回收等领域有着重要的应用价值。但由于载机牵连运动对拖曳体的影响延时明显且柔性缆绳受气流等外界因素干扰显著,致使拖曳体难以按期望状态运动,给完成相应的拖曳任务带来了严峻挑战。详细地综述了空中拖曳系统的建模与控制技术的研究进展。系统地介绍了空中拖曳系统环境扰动模型与载机-缆绳-拖曳体组合体动力学模型的各种建模方法。分别从主动控制与被动控制两方面,梳理了拖曳系统控制的研究进展。基于空中拖曳系统研究与应用现状,探讨了地形跟随、空-地回收与空中-水下跨介质拖曳系统等未来可能的应用方向。     

水下拖曳系统中拖曳缆设计问题探讨

在水下拖曳系统中,拖曳缆实现了水下拖体与拖曳平台之间的连接,承担着电力传输、信号传输以及承载拖曳力等功能。从实现拖曳缆这三方面功能的角度出发,简要地介绍了拖曳缆设计时的一般思路和方法以及应注意的问题。     

水下拖体安全性设计概述

海洋探测技术的不断发展,给水下拖曳系统带来了难得的发展机遇。水下拖体正朝着更大适用水深、更智能和功能更齐全的方向发展,造价也变得越来越昂贵,加之水下拖曳系统的工作环境复杂多变难以预测,降低发生意外事故的概率以及减少事故损失,已经成为水下拖体设计必须考虑的问题。介绍了水下拖体上普遍采取的安全性措施,以提高水下拖体的安全性和生命力,降低意外状态下的损失。     

水下拖曳体初步研究

本文以携带某小型鱼雷3D段的小型拖雷为例,介绍了水下拖曳体的设计过程,通过对一定结构形式水下拖曳体的运动分析和计算,找出了影响水下拖曳体工作深度的几个主要因素,并对其影响作了理论分析。     

水下拖体用燃气式安全气囊设计方法

水下拖曳系统由于作业环境复杂多变且难以预测,容易发生拖挂异物和拖体挂底等事故,造成水下拖体丢失、损坏等灾难性后果。在水下拖体上加装安全气囊,当拖体丢失后,安全气囊充气将拖体拖带出水面为打捞提供便利,是有效避免拖体丢失、损坏的安全措施。燃气式安全气囊因其具有独特优点而被广泛应用,详细介绍了水下拖体用燃气式安全气囊的设计方法。     

基于运动耦合的战术导弹协调控制技术

为进一步提升战术导弹机动转弯过程中的协调度,满足新一代战术导弹冲压发动机进气对侧滑角约束需求,研究了基于运动耦合的协调控制技术.结合经典的过载控制方案,重点研究了以三通道运动耦合为基础的抑制侧滑角控制技术,形成了基于法向过载和滚转角速率的方向舵通道协调耦合控制方案,并通过某样例模型进行对比仿真.仿真结果表明:该方案能有效抑制侧向机动过程的侧滑角,满足机动飞行过程冲压发动机进气对侧滑角的约束需求.     

拖缆对水下航行器的操纵性能影响

为探究拖缆对水下航行器的操纵性能影响,基于集中质量法建立了拖缆的动力学方程,利用边界耦合条件,将拖缆首端产生的张力影响计入水下航行器的六自由度运动方程组,建立了拖缆-水下航行器耦合运动模型。通过数值仿真计算,对比分析了拖缆对航行器直航、回转和下潜运动时的操纵性能影响。数值分析结果表明：航行器加装拖缆后,航行器在直航、回转和下潜运动时的速度有所降低;航行器回转运动时,拖缆会减小回转半径;航行器下潜运动时,拖缆降低了航行器的下潜稳定性,且减小了航行器弹道倾角的绝对值,增大了航行器达到预定深度的距离,同时由于航速降低,导致航行器达到预定深度的时间会增加,从而也降低了航行器下潜性能。     

舰艇综合防御鱼雷的作战决策及其关联分析

深弹拦截与机动规避综合防御声自导鱼雷是舰艇水下防御作战的一种新样式。对舰艇生存概率与战场态势展开关联分析,可为训练分析、战法研讨乃至作战决策提供精细化的参考。在该作战仿真及策略优化问题的研究过程中,形成了“深弹拦截+背转规避”与“舰艇机动+深弹拦截”两种作战策略。比较不同战场态势下的舰艇生存概率,粗略划分两种作战策略的适用区域,并分析了两种策略的综合防御效果;以梯度分析、弹性分析方法分别给出临界区域的数值计算示例,给出不同战场态势下的作战建议。研究结果表明,在不同战场态势下,舰艇应采取对应的较优作战策略,特别应加强对远距离、正横方向来袭鱼雷的预警探测能力。     

配备拖曳声纳的舰机联合反潜应用

讨论使用拖曳声纳时一些可行的编队反潜模式，并通过合理想定，针对典型海区及典型水声环境，重点讨论单舰拖曳声纳发现目标后引导舰载直升机时的航路选择。拖曳声纳可远程发现，单舰反潜时，发现目标后可由水面舰艇完成初步定位后引导直升机完成二次定位；兵力允许情况下，可采用编队反潜。拖曳舰发现目标后，指挥员应合理安排攻击顺序，尤其是在远程发现时，应先引导载机／他舰与目标实现接触，再视情相互引导完成攻击。     

激光尾流制导后向散射信号的仿真

为研究激光尾流制导工作机理,对水下航行器全航程探测舰船气泡尾流过程中激光后向散射信号进行了建模仿真,建立了舰船尾流数据模型和尾流气泡后向激光散射模型,并在此基础上编制了光尾流制导信号仿真软件,通过调用蒙特卡洛仿真引擎和典型水面舰船尾流数据,计算获得了5种典型的美国海军主力作战舰艇尾流在各种仿真参数条件下的后向激光散射信号曲线,仿真结果展现了不同条件下激光散射信号特征,解决了光尾流制导试验过程中实际舰船尾流和海水环境等试验条件难以复制模拟等问题,为激光尾流制导技术提供了判别依据。     

水下锚系导弹发射系统运动研究

为研究水下锚系导弹发射系统在海流作用下的运动情况,基于Newton-Euler方法建立了水下导弹发射平台的运动模型；基于Ablow和Schechter方法建立了锚链的运动模型；在此基础上结合锚链运动的边界条件建立了系统的运动模型,并给出了相应的仿真算例.从仿真结果可以看出,通过该运动模型,可以很好的研究系统在海流作用下...     

船体挠曲变形的误差补偿方法与仿真

针对船体结构动态变形对系统导航精度的影响,提出一种基于变形建模的船体挠曲误差补偿方案。介绍了船体挠曲变形的处理方法,并分析了联合基座变形测量系统的工作原理,对基于变形建模的挠曲补偿方法进行深入研究并分别在载体摇摆和匀速直航运动条件下进行仿真。结果表明,文中提出的补偿方法可以相对准确的估计出载体自身的变形角,补偿后的安装误差角达到一个较高的精度。     

水中拖曳柔索系统的动态响应研究

研究水中拖曳柔索系统的动态响应的目的是为进一步发展柔索的动力学模型奠定基础,并为解决柔索设计和动态响应带来的信号处理问题寻找合适的途径。本文利用空间离散模型,研究了水中拖曳柔索系统的动态响应与动力学仿真算法,对拖曳线列阵鱼雷,锚雷的动态响应进行了计算,并对计算结果进行了分析与比较,并对动态响应规律进行了定性分析,提出了利用多体系统动力学与弦的模型分析拖曳柔索响应的新算法。     

基于VGG网络的轻量化小型水下构筑物探伤模型

针对水下构筑物伤痕形态随机多变,特征提取困难,导致水下探伤识别精度较低的问题,提出一种基于视觉几何组(visual geometry group,VGG)网络的轻量化小型VGG(lite small visual geometry group,LSVGG)模型。采用经典VGG网络结构,减少卷积层和提高特征数量的方法在保证识别精度的前提下降低运算时间和系统开销。实验结果表明：该LSVGG模型可以部署在小型无缆水下机器人(autonomous underwater vehicle,AUV)上,具有较高水下构筑物探伤识别精度;与传统模型相比,水下构筑物探伤识别精度提高了近一倍,识别准确率高达99.7%。     

水下航行体空泡非定常发展预示方法研究

采用代理模型技术对预示水下垂直发射航行体表面附着空泡的非定常发展过程开展研究。采用独立膨胀原理获取了空泡长度、压力变化的主要影响因素,应用Kriging代理模型方法基于试验数据建立空泡长度特征量和空泡压力特征量的预示模型,典型工况的预示结果与试验数据比对表明两者吻合较好,验证了本方法的准确性。研究了边界条件对空泡非定常特性的影响,获得了不同环境深度、初始速度下空泡长度和泡内压力变化。