一种反水中无人平台的新型水雷

反水中无人平台水雷类似空中反辐射导弹,是一种探测无人水面舰艇(USV)和无人潜航器(UUV)平台上发射的主动声呐信号,并根据主动声呐信号对平台目标进行跟踪、定位,发射战斗部进行自主攻击的水雷。可打击进行情报收集、侦察、环境勘测、巡航攻击等搭载主动声呐设备的各型USV、UUV平台,也可打击搭载主动声呐设备的各种猎雷具和扫雷舰艇,用于保护重要海域、基地、港口、岛礁和水雷雷阵。     

反水雷AUV研制的几个关键技术

对国内外反水雷AUV的发展概况进行了论述,指出我国发展反水雷AUV过程中将会遇到的图像处理及目标识别、声呐探测、新型能源、高精度导航定位、AUV隐身、掩埋水雷探测、AUV组网、UUV潜布等关键技术,并对这些关键技术的作用和解决途径进行了论述。     

基于UUV的声呐图像处理系统

介绍了一种基于唧的声呐图像处理系统。该系统可以对声呐数据进行实时处理,并输出数据中检测到的目标信息和目标相对UUV的具体位置。湖上试验表明该系统具有较好的检测性能。     

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。     

无人水下航行器发展与应用

无人水下航行器作为无人运载平台的一个重要分支,在民用领域和军用领域都发挥着极其重要的作用。首先介绍了几个发达国家UUV的发展现状及其未来发展计划,强调了UUV的应用领域,如海洋探测与开发、水雷对抗、潜艇对抗等等,在此基础上分析了UUV发展必须突破的几项关键技术,如能源问题、自主导航、协同使用等等。     

军用UUV的发展与应用前景展望

UUV作为一种独具特色的水下作战力量,正在成为一种新的作战平台,受到各国海军的关注.详细论述了UUV发展现状及其使命任务的情况下,结合潜艇武器系统的特点就军用UUV的组成、布放与回收、作战使用模式以及需要解决的关键技术进行了详细的论述.最后指出,从长期发展的角度看,UUV作为信息网络的节点,必然是信息网络系统中的关键设备以及水下系统的关键探测和攻击装备.     

“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。     

反水雷UUV发展技术

通过反水雷UUV技术的发展需求及发展方向,将UUV技术归纳为反水雷UUV总体技术、操控技术和探测识别技术三大专业技术,并对每个专业技术的具体内容及发展方向进行了较系统的论述。     

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在线路径规划技术现状及发展趋势

UUV在线路径规划技术是UUV研究领域中的一个重要部分。首先综述国内外UUV路径规划的发展现状,然后分别从传统规划法、智能规划法和几何规划法等不同计算方法的角度,综述了UUV实时路径规划技术的研究现状和特点,指出了各种方法的优点和不足。针对这些方法的不足,采用流函数法为UUV在复杂海洋环境下进行实时的航路规划。最后,展望了UUV路径规划技术的发展趋势。     

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。     

长波通信在无人水下航行器上的应用

针对目前无人水下航行器(UUV)通信时容易暴露自身目标的问题,提出了采用长波通信技术作为UUV的辅助通信手段。分析了将长波通信技术应用于UUV时的通信方式,研究了适合安装在UUV上的长波接收天线。     

UUV水下对接过程中非定常流体动力数值仿真

UUV水下对接回收过程中,回收装置和UUV之间存在非定常流体干扰现象。采用有限体积法和非结构动网格技术,运用SIMPLEC算法及k-ε湍流模型,在笛卡尔坐标系下对UUV水下对接过程进行数值模拟,并得到不同速度和攻角下,UUV流体动力随距离的变化规律及相应流场分布。通过UUV与远场实验值进行对比分析,验证了基于动网格技术的有限体积法在处理UUV水下对接过程中流体干扰问题的可行性。     

一种基于无迹卡尔曼滤波的UUV协同定位方法

多水下无人航行器(multi-UUV)协同定位技术是解决海洋中间层水下导航定位问题的重要途径,针对以往multi-UUV仅靠距离量测的协同导航定位精度低的问题,给出了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)方法的UUV协同定位方法。利用从UUV的运动学方程和基于距离的量测方程建立了从UUV的导航模型,针对该非线性导航模型,采用UKF设计了导航滤波算法,避免了对非线性方程的线性化处理,实现了递推导航滤波算法,并与传统的航位推算方法进行了仿真对比。仿真结果表明,从UUV能够利用该导航滤波算法进行实时定位,比传统的航位推算方法具有更高的定位精度。     

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。     

基于BTT控制的无人水下航行器动力学模型

针对传统采用侧滑转弯（STT）控制技术的无人水下航行器（uuv）快速机动时由于侧滑产生较大诱导力矩及其自动驾驶仪三通道间产生较强的耦合而降低其控制系统稳定性的问题,提出了采用倾斜转弯（BTT）控制技术的改进方法。根据UUV的航行动力学模型与倾斜转弯控制的特点,对UUV空间动力学方程进行了必要的简化,得到了基于BTT控制技术的UUV动力学模型,并从自动驾驶仪设计的简便性出发,提出了利用其法向过载作为状态变量的全状态可测量数学模型,为进一步设计基于BTT控制技术的UUV控制系统提供参考。     

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。     

军用UUV 保障训练考核系统

为促进部队无人水下运载器装备(unmanned underwater vehicle,UUV)保障能力的提升,加快该型装备战斗力生成,设计UUV的保障训练考核系统。以仿真技术为基础,采用虚拟仿真训练与实装训练相结合的方式对UUV装备的技术准备过程实现模拟训练和考核,从系统的功能和特点出发,研究军用UUV保障训练考核系统的硬件和网络结构,并进行实体建模。分析结果表明:该系统最大程度地提高了UUV保障训练考核活动的质量和效率,同时实现了对训练考核过程的信息化管理,为保障流程的优化研究奠定了基础,也为其他装备的保障训练和考核提供了良好的借鉴。     

基于CFD的UUV外挂鱼雷位置分析

为确定无人水下航行器（UUV）外挂鱼雷的最佳位置,该文首先利用UUV外挂鱼雷后的水下稳性计算,初步确定鱼雷的外挂位置,然后采用FLUENT软件计算了鱼雷不同外挂位置对整体流体动力参数的影响,根据选定的UUV最终确定其外挂鱼雷的最佳位置为UUV底端两侧,并利用SIMULINK建立空间运动性能仿真模型,对外挂位置进行了动态运动性能的仿真计算,进一步验证了最佳外挂位置的计算结果。