基于电偶极子的舰船腐蚀防腐相关静态磁场研究

借助镜像法推导了在空气—海水—海床3层模型中,位于海水中的静态电偶极子在海水区域中的静态电场和磁场分布的解析表达式。并以此为基础,结合实验室中的一次船模腐蚀防腐静态电场的测量结果,对舰船静态电场进行电偶极子建模。然后以此数学模型为基础,对船模的腐蚀和防腐相关静态磁场进行理论分析和计算,结合缩比模型理论,可以得到实际舰船无法直接测量的海水中的腐蚀和防腐相关静态磁场的分布特征。分析结果表明该部分静态磁场对消磁舰船而言,是值得重视的目标信号。     

递推算法在船舶磁场远场向近场换算中的应用

提出了一种三分量磁场换算的递推算法,并将其应用于船舶磁场的换算。该算法应用微分学基本原理,将具有相同水平坐标,位于不同高度的2个水平面上的两点的三分量磁场,通过其垂向偏导数的积分联系起来。根据磁场向量散度和旋度的性质,将磁场的垂向偏导数与水平方向的偏导数联系起来。这样,在已知一个平面上的三分量磁场时,可以通过逐层递推的办法实现远场向近场的换算。应用实例表明,该方法计算速度快,准确性高。     

浅水条件下拖曳电极对舰船电场的模拟计算研究

以海水中稳恒电流电场线电极计算模型为基础,提出了在浅水条件下利用近底拖曳式三电极模型模拟舰船电场的方法。旨在通过输入较小电流来获得可观的电场幅值和特性曲线,从而诱使电场水雷引信动作。研究结果表明,该模型能够较好的模拟舰船的电场特性。     

舰船轴频电场基频线谱的模糊评判方法研究

轴频电场是海水中航行舰船产生的物理场之一,它以螺旋桨轴转动速率为基频向外辐射,具有明显的线谱特征。为了提取其基频线谱,对信号进行了线谱检测,剔除掉了连续谱以及不符合线谱条件的频率点,根据轴频电场的特点,对剩余的线谱再进行模糊评判;根据轴频置信度判断基频线谱所在频率点。将该方法用于船模产生的轴频电场基频线谱的检测,取得了较好的效果。     

舰船轴频电场中的接触电阻研究

研究发现,舰船主要轴系部件具有很高的结构相似性且都存在周期性变化的接触电阻。经过对舰船结构的实体调研和轴系结构的简化,建立了轴系部件接触电阻物理模型,并进行理论分析和实验验证。结果证明:接触电阻变化导致回路中电流的波动,变化率可达80%,是产生轴频电场的一个重要因素。     

Bayes递推估计法在导弹落点精度和密集度评估中的应用

针对小样本情形下用传统方法估计精度难以得到满意结果的情况,提出了用递推Bayes估计法来估计落点精度和密集度的方法,将先验信息和后验信息相对化.给出了递推Bayes估计的递推表达式.最后经仿真比较,证明了此种方法相对于矩估计法有更高的精度.     

递推最小二乘法在LQR参数调整中的应用

针对Riccati方程中系数矩阵Q和R的调整需凭经验和多次试凑的不足,采用递推最小二乘法对系数矩阵进行在线调整,使系数矩阵的参数进行在线优化,更好地发挥了LQR控制器的优势。仿真实验结果表明了递推最小二乘法在一级倒立摆LQR控制器参数调整过程中的有效性。     

强占型排队模型在舰船RMS仿真中的应用

为解决舰船RMS仿真中遇到的有限维修资源配置与使用难题,提出了一种多通道的具有多优先级的强占型排队维修模型,并以平均逗留时间作为维修性能评价指标,对三类故障装备在强占型排队系统中的维修性能进行分析;经算例分析显示,提出的强占型排队维修模型相比其他排队模型而言,其维修效率更高;增加维修服务窗的数量和改善维修单元的维修效率将有利于降低故障装备在系统中的平均逗留时间。     

FSA在舰船设备安全评价中的应用

简述FSA的内容和流程,根据舰船设备使用的安全性特点分析应用FSA的可行性,通过危险识别、风险评估、提出降低风险的措施、费用与受益评估和提供决策建议5个规范化的步骤给出了FSA在某舰船直流推进电机的具体应用方法,可以看出FSA方法可完全适用于舰船设备的安全评估．     

递推最小二乘算法在新型无源探测系统中的应用

探讨了递推最小二乘算法在新型无源探测系统中的应用,这种算法是基于最小二乘算法提出的一种算法.用该算法联合自适应卡尔曼滤波算法对飞行目标定位,提高了实时性,减少了运算量.多次计算机仿真结果验证了算法的实时性和可靠性,精度较高.     

基于滤波器组的船舶静电场跟踪

针对船舶静电场跟踪中先验信息缺失的问题,引入滤波器组方法,提出了一种新的船舶静电场跟踪算法。建立船舶静电场跟踪的状态空间模型,用水平电偶极子对船舶静电场进行建模;以渐进更新扩展卡尔曼滤波为基本滤波单元,采用一组滤波器对目标进行跟踪;根据电场计算公式设计滤波初值,并利用最大似然法确定可靠的跟踪轨迹。仿真和海上电偶极子跟踪实验表明,滤波器组方法能够有效地解决先验信息缺失条件下的船舶静电场跟踪问题,最大似然选择法能够筛选出正确的跟踪轨迹,在跟踪过程中滤波算法对方位信息更加敏感。     

基于点电荷模型的舰船静电场反演算法研究

针对舰船静电场反演问题,提出一种基于点电荷模型的静电场反演方法。在利用舰船静电场先验信息对场源的粗略位置进行设定的基础上,利用泰勒展开式的收敛半径对场源的个数和位置进行计算,结合3层介质下点电荷电场的计算公式,建立等效场源系统的线性方程组,并通过对线性方程组的求解达到计算等效点电荷强度和舰船偶极矩的目的,利用实测数据对所提方法的有效性进行检验。研究结果表明：该算法由水深8 m的测量数据向水深22.5 m进行反演时,换算精度较高,误差值小于4%.     

基于点电荷模型的腐蚀相关静电场快速预测方法研究

针对舰船腐蚀相关静态电场实时预测难的问题,提出了基于点电荷（电极）模型的快速建模方法。对舰船的结构进行合理分区,通过计算混合电位值确定电极的极化状态;在电极极化曲线及电化学系统电流和为0的准则基础上,建立了点电极电位和电流之间的函数关系;利用最小二乘算法计算点电极的电流值,并根据点电荷3层模型下的电位计算方法预测舰船腐蚀相关静态电场;分别利用仿真数据和船模试验数据对所提方法的有效性进行了检验。结果表明,所提方法能够实现对舰船腐蚀相关静态电场进行快速预测。     

基于相关分析的船舶轴频电场实时检测算法

针对现有船舶轴频电场检测算法计算量大等问题,提出一种基于相关分析的船舶轴频电场实时检测算法。该算法利用海洋环境电场和船舶轴频电场水平两分量的相关性差异,提取检测电场信号水平两分量的相关系数为特征,采用滑动检测方法对船舶轴频电场信号进行实时检测。实测数据的验证结果表明:该算法在高信噪比和低信噪比情况下均能较好地检测到目标信号,且不会出现虚警,可用于引信对目标的检测。     

Research on the Static Magnetic Field of Ships with Corrosion and Anticorrosion Efficacy Using Electric Dipole Model

In the case of three-layered(air-seawater-seabed)model,the analytical expressions of the static electric and static magnetic field produced by the static electric dipole located in seawater were derived by using the mirror image theory.Combined with the distribution of the underwater electric potential measured in laboratory,an electric dipole model for physical scale of ship was established and the distribution characteristics of an actual ship' s corrosion related magnetic field were obtained.Based on est...     

地磁场中潜艇运动感应静电场建模

地磁场中的金属壳体潜艇在航行时会产生感应电动势,从而产生感应静电场,将潜艇简化为长椭球壳,分别建立了潜艇处于浮航和潜航两种状态下的运动感应静电场模型,给出了电场三分量表达式;以美海国军洛杉矶级潜艇为例进行了感应电场的仿真计算,获得了两种状态下潜艇水下电场分布,仿真结果表明:感应电场在潜艇附近量值较大,随距离衰减明显。     

浅海中潜艇腐蚀相关静态磁场特征预测

为对浅海环境中潜艇腐蚀相关静态磁场进行特征预测,采用3层平行分层导电媒质模型模拟浅海环境,采用水平直流电偶极子模拟场源。推导了水平直流电偶极子在全空间中的磁场分布表达式,在此基础上,采用数值仿真的方法分析海水中腐蚀相关静态磁场的分布特征及远场衰减规律,并进一步分析海洋环境,如海床电导率、海水深度、空气-海水界面等因素对场的影响。分析结果表明：浅海中潜艇腐蚀相关静态磁场量值可测,分布特征明显,远场按距离的平方反比衰减,是值得重视的探测或打击信号源;由于导电媒质中空间电流的影响,电导率小于海水的海床媒质使海水中的总磁场略有增强,而空气-海水界面则使其略有减弱。研究结果为进一步的实际应用奠定了基础。     

旋转磁偶极子产生的感应电场研究

为研究船舶磁性螺旋桨旋转产生的感应电场,将其等效为磁偶极子,采用法拉第电磁感应定律,利用环路积分推导出了匀速旋转磁偶极子感应电场的数学模型,仿真分析了旋转磁体感应电场的特性,通过实验证明了计算方法的正确性。实验结果表明：旋转磁体感应电场强度与磁体旋转速度、磁矩的大小呈正比;该电场的频率等于磁体旋转频率,三轴分量相位差分别为π/2 rad和π rad, 均与理论分析一致;船舶磁性螺旋桨旋转产生的感应电场是船舶轴频电场的组成部分。完善了轴频电场的产生机理,为船舶轴频电场的检测和控制提供了理论参考。     

鱼雷定深旋回时深度误差分析及应用

对 MK46鱼雷定深旋回时深度偏深问题进行了理论分析,推导出鱼雷旋回搜索时深度误差的具体表达式,找出了解决深度偏深的具体方法,并得到了实际应用。实航结果表明,本文的分析与数学仿真是正确的,且具有实用价值。