鱼雷空间运动方程的矢量化及稳定性分析

运用Fossen方法将鱼雷空间运动方程进行了矢量化，得到了高度简练的基于鱼雷体坐标系和惯性坐标系下的运动方程的矢量化，并给出了矢量参数矩阵的性质。在此基础上分析了鱼雷在开环和闭环控制条件下的稳定性，说明了鱼雷运动方程矢量化的实用性。     

鱼雷发射装置安全性仿真分析

分析了鱼雷出管速度对鱼雷离艇与入水后初始段的运动安全性的影响,分别建立了鱼雷离艇和鱼雷入水初始阶段运动方程,进行了仿真计算。结果表明：不会出现鱼雷碰艇情况;在仿真初始条件给定的条件下,鱼雷可以较快的达到设定深度。     

无人水下航行器外挂鱼雷稳定性判断

为分析外挂鱼雷武器后无人水下航行器的稳定性,首先确定了鱼雷的外挂位置,建立了无人水下航行器外挂鱼雷的运动模型,并将模型简化为纵向运动和横向-横滚运动.在详细分析了鱼雷对无人水下航行器作用力的基础上,建立了扰动方程并进行了拉氏变化,根据稳定性判据获得了无人水下航行器外挂鱼雷稳定性判断的条件.     

火箭助飞鱼雷的弹道分析

对火箭助飞鱼雷的空中运动、入水运动和水下运动进行了分析，建立了各自的运动方程，指出了各弹道段上主要的弹道特性，为火箭助飞鱼雷的设计和弹道计算提供依据。     

火箭助飞鱼雷系统建模与空中弹道仿真研究

文中根据动量和动量矩定理，推导了火箭助飞鱼雷系统的三维空间运动方程，并对火箭助飞鱼雷助推段空中弹道进行了仿真，研究了影响火箭助飞鱼雷空中弹道的主要因素。     

数据融合技术在鱼雷制导系统中的应用

文中着重于数据融合技术的研究和卡尔曼滤波理论的应用.利用鱼雷纵向和侧向运动方程分别建立其对应的非线性系统的滤波方程和滤波算法,分别估计出相应的鱼雷速度,同时将利用加速度计模型估计出来的鱼雷速度进行多组数据融合,能得到更精确的鱼雷速度.文中提出了一种实时估计鱼雷速度的数据融合技术和算法,通过仿真计算,证明文中提出的方法对于鱼雷速度的估计具有方法简单、估计精度高的特点.     

鱼雷纵向运动的分叉特性分析

鱼雷运动方程含有诸多的非线性项,用传统的分析方法全面处理非线性问题有一定的难度.运用非线性科学中的分叉理论系统地分析鱼雷运动的稳定性,为探讨求解鱼雷非线性问题,提供了现代分析途径.不需要过于简化的方程,利用等价变换可将高维系统约化到低维的包含了原系统全部动力学特性的中心流形上来研究.通过分叉研究,可以揭示非线性的影响,得到更广义的稳定性结果.     

鱼雷纵向运动的分叉特性分析

鱼雷运动方程含有诸多的非线性项，用传统的分析方法全面处理非线性问题有一定的难度。运用非线性科学中的分叉理论系统地分析鱼雷运动的稳定性，为探讨求解鱼雷非线性问题，提供了现代分析途径。不需要过于简化的方程，利用等价变换可将高维系统约化到低维的包含了原系统全部动力学特性的中心流形上来研究。通过分叉研究，可以揭示非线性的影响，得到更广义的稳定性结果。     

一种鱼雷俯仰角出现±900°时的姿态仿真方法

摘要：随着鱼雷发射平台的多样化,火箭助飞鱼雷、空投鱼雷、自导水雷以及高空反潜鱼雷在发射和运动过程中会出现俯仰角在±900°附近的情况。当鱼雷俯仰角为±900°时,立式三轴转台的内环轴与外环轴重合,无法提供3个自由度的运动,致使鱼雷姿态仿真无法进行。通过改变敏感元件安装方式,建立在该种安装方式下三轴转台的驱动方程以及转台转角与鱼雷姿态角的转换表达式,解决了鱼雷俯仰角出现±±900°时的姿态仿真。数学仿真和半实物仿真结果表明,该方法正确可行,适用于鱼雷垂直发射、垂直入水以及俯仰角出现±900°时的半实物仿真试验。     

鱼雷的水下运动分析

对于鱼雷在水下搜索段的运动过程,建立了统一的六自由度运动模型,同时对流体惯性力力矩进行了合理的引入,减小附加质量的处理难度,对方程进行了矩阵化处理后,加入了控制方程,最终得到了比较合理而简洁水下的运动模型。     

变质量鱼雷的空间运动建模

文中建立了一种矢量形式的变质量鱼雷六自由度(6DOF)运动数学模型.在现有的水下航行器的运动模型基础上,充分考虑了燃料消耗等原因对于鱼雷运动的影响.同时,采用矢量形式,使得所建立的方程形式简洁并易于数值计算与仿真的实现,对于变质量水下航行器的设计与分析工作具有重要的意义.     

鱼雷热动力装置对雷体滚动影响的研究及应用

本文推导了热动力鱼雷作用于雷体纵轴上的滚动力矩方程，并将这一方程应用于热动力鱼雷非定常运动仿真计算，对湖海实航试验的现场数据分析，故障复现和故障现象分析具有理论指导意义。     

基于非线性卡尔曼滤波的鱼雷速度的估计

研究了基于非线性鱼雷运动方程的连续一离散卡尔曼滤波算法,提出基于估计理论的鱼雷速度重构的估计算法。文中主要思想是基于鱼雷的非线性方程,研究系统的闭环状态估计、数据的相容性处理算法,以提高鱼雷速度估计的准确性。仿真结果证明该方法不但具有较高的估计精度,而且其算法也是递推算法,可以满足实际应用的实时性要求。     

理想声自导鱼雷运动要素的距离方位观测解算方法

为快速预测鱼雷的声自导弹道,以特定时刻相对本舰的距离、舷角为运动要素,将其弹道参数化为以此要素为初值的微分方程组的解,论证了其解析解与一个代数方程等价,证明了此方程经变换后可用标准牛顿方法计算。考虑声速的作用,建立了发射、接收点分开的主动声纳探测模型,构造了基于距离、方位观测值解算鱼雷运动要素的相对较优的弹道拟合准则。实现了小样本条件下理想声自导弹道估计的快速计算。仿真实验证实,该方法预测的弹道可满足反鱼雷鱼雷射击参数计算的需要。     

基于扩张状态观测器的反鱼雷鱼雷迎面拦截制导律

基于雷目相对运动方程,把迎面拦截问题描述成具有终端角约束的最优控制问题,针对鱼雷自导头难以测量视线角速率的难题,提出了一种基于扩张状态观测器的目标视线角速率实时在线估计方法,同时估计出目标机动引起的不确定干扰量,并基于线性化的侧向运动方程求解出反鱼雷鱼雷舵角控制指令,从而实现了含有干扰补偿的迎面拦截最优制导律。仿真结果表明,与传统的比例导引律相比,该最优制导律具有很好的迎面拦截效果。     

轻型舰载鱼雷发射装置鱼雷出管运动分析

轻型舰载鱼雷发射装置鱼雷出管运动直接影响鱼雷的入水参数,它与鱼雷、舰艇和发射管结构参数有关。本文首次分析了舰艇摇摆状态下,相对发射管的鱼雷出管运动规律,从理论上推导了动态鱼雷出管运动方程。     

舰艇运动对鱼雷发射入水参数影响

舰艇运动对舰载鱼雷发射有较大影响。为了分析舰载鱼雷发射的入水参数,对舰载鱼雷发射入水参数的影响因素进行了研究,综合考虑了舰摇、舰速、发射管转角及鱼雷发射时舰艇姿态对鱼雷入水参数的影响,建立了鱼雷发射入水参数的数学模型,并分别对舰艇运动发射过程与静水中发射过程进行了仿真计算。仿真结果表明,舰艇运动下的鱼雷发射模型能更真实的反映鱼雷发射情况,为舰载鱼雷发射的研究提供参考。     

轻型舰载鱼雷发射装置系泊发射鱼雷入水参数分析

本文首次研究建立了舰艇摇摆系泊发射鱼雷出管运动、鱼雷空中弹道和鱼雷入水参数方程,同时分析了舰艇摇摆对鱼雷入水参数的影响。     

舰船摇摆下鱼雷空中弹道研究

基于对舰船的摇摆运动和鱼雷尾鳍的强迫运动的分析,把舰艇摇摆看成绕舰体质心的摇摆运动和以舰艇质心为基点的轨道运动的合成运动,利用动量定理和动量矩定理建立了舰船摇摆情况下的鱼雷空中弹道3D数学模型,对鱼雷空中弹道进行了仿真,结果表明,舰艇摇摆对鱼雷入水时的横摇角影响明显;当发射装置处于正横向位置时,舰艇摇摆对鱼雷出管速度的方向影响大,舰艇甲板面倾斜角的变化,将影响鱼雷的入水角和射程。     

火箭助飞鱼雷的空中弹道研究

推导了火箭助飞鱼雷在火箭助飞段，鱼雷自由飞行段，鱼雷带伞运动段以及火箭与鱼雷分离阶段的运动数学模型，指 出了求解鱼雷空中复杂弹道的全过程。对研究鱼雷的空中弹道有一定的指导意义。