水下航行器流噪声分析及软件设计

文中针对水下航行器目标远程探测的需要,分析研究了流噪声的形成机理,给出了流噪声的分析方法,并根据实测流噪声数据格式设计研制了噪声数据分析软件.该软件分析精度高、易操作,可给出流噪声强度随航速变化的规律和功率谱等指标.应用该软件分析了水下航行器流噪声的实测数据,为水下航行器远程探测换能器的设计和安装提供了重要依据.     

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。     

信息动态

推进噪声测试系统据“美国水下战中心网”报道,推进噪声测试系统(PNTS) (见封 2彩图 )是目前世界上唯一的陆基水下航行体辐射噪声测试系统,它所能测试的噪声不包括推进器噪声和流体噪声。该系统不仅可以测量水下航行体内部和外部辐射噪声,而且可以实时监控相应的测试状态。该陆     

推进噪声测试系统

据“美国水下战中心网”报道，推进噪声测试系统(PNTS)(见封2彩图)是目前世界上唯一的陆基水下航行体辐射噪声测试系统．它所能测试的噪声不包括推进器噪声和流体噪声。该系统不仅可以测量水下航行体内部和外部辐射噪声，而且可以实时监控相应的测试状态。该陆基测试系统比水下外场测试成本低，并可提供的数据量更大，数据可信度更高。     

挪威海军“休金”系列自主水下航行器

正挪威的无人水下航行器的研制工作始于20世纪80年代中期,但是到挪威海军装备两级新型反水雷舰艇时,还没开发出实用的无人水下航行器,因此只能选用了意大利的缆控"普鲁特-普拉斯"灭雷具。1995年,"休金"自主水下航行器的研究启动,1997年进行了海上试验。原型长4.8米,质量700千     

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。     

自主水下航行器回旋运动总体参数敏感性分析

为研究总体参数变化对自主水下航行器回旋运动稳定性的影响,针对水下航行器回旋运动总体参数的敏感性进行分析。在建立水下航行器六自由度空间运动方程的基础上,运用MATLAB/Simulink模块对水下航行器的空间回旋状态进行了数值仿真,得到了水下航行器空间回旋运动的规律。对各总体参数,如浮力、重心浮心距、重心下移量、重心侧移量变化对水下航行器的回旋速度、回旋角速度、回旋深度、回旋空间运动等回旋特性的影响进行了数值计算及分析,结果表明:浮力变化对水下航行器运动特性影响不大,重心浮心距变化会使俯仰角发生变化,重心下移量增大会提高水下航行器运行的稳定性,而重心侧移量增大则会降低其稳定性。     

低速水下航行器横向-横滚操纵性研究

文中对低速水下航行器的横向-横滚操纵性进行了一定的研究.建立了水下航行器横向-横滚扰动方程.提出了水下航行器的横向-横滚K-T分析指数,并运用所建立的K-T分析指数分析了A、B两型水下航行器的操纵性能.     

基于Matlab/Simulink的水下航行器建模与仿真

为便于对水下航行器的运动弹道和运动控制进行计算机仿真,建立一种基于Matlab/Simulink的水下航行器模型。利用矢量化建模方法,给出水下航行器6自由度空间运动数学模型,详细论述Simulink建模过程和S函数的实现方法,并应用所建立的Simulink模型,对水下航行器的开环运动、操纵性以及闭环运动控制相关问题进行仿真。仿真结果表明,该系统符合水下航行器的实际运动规律。     

基于不同湍流模型的水下航行体圆柱结构流动特性数值模拟

为提高水下航行体的隐身性能,探究不同湍流模型对水下航行体圆柱结构水动力数值模拟的影响。基于OpenFOAM开源计算流体力学工具包,进行水下航行体圆柱结构的数值模拟。开发3种混合湍流模型嵌入OpenFOAM工具包,3种模型分别为尺度自适应模拟方法、部分平均N-S方程方法和改进的延迟分离涡方法。基于开发的3种模型进行数值计算仿真,得到水下航行体典型圆柱结构的绕流场分布以及受力特征。研究结果表明：湍流模型的选取对于水下航行体水动力模拟有着显著影响,所得结果对后续探究水下航行体辐射噪声的研究具有指导意义。     

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。     

水下无人航行器有源校准定量决策模型

有源校准是消除水下无人航行器自主航行误差的一种有效手段,基于水下无人航行器有源校准的特点,建立了有源校准条件下航行误差估计模型,并结合实例对主要因素的影响进行了分析;针对两种典型情况下对航行误差控制的需求,运用军事运筹学等方法分别建立了有源校准点配置定量决策模型,其可对有源校准次数和有源校准点间的航程优化求解,为水下无人航行器作战运用的战术计算提供了相关的技术支持。     

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.     

基于EASY5的AUV热动力系统建模与仿真

在实现水下航行器的智能化,优化弹道,提高技战性能等方面,水下航行器热动力装置采用闭环控制相对于开环控制具有明显的优势。该文以新型多速制燃料流量闭环控制水下航行器热动力系统为原型,研究了基于EASY5的水下航行器热动力系统建模与仿真,建立了仿真对象的数学模型和规范的模块化仿真模型,进行了水下航行器热动力系统设计工况（稳态）、启动过程及变工况的实时仿真。通过将仿真结果与水下航行器台架试验数据进行对比分析,结果表明,所建立的模型较为完整、准确,仿真运行可靠,研究成果满足工程需求。     

全能的水下卫士－无人水下航行器

冷战结束后 ,无人机正成为军队越来越感兴趣的作战兵器。随着无人机在空中作用的日益体现 ,世界各国海军也逐渐认识到无人水下航行器在未来海战中也将发挥巨大作用 ,并开始研制 2 1世纪新一代无人水下航行器。无人水下航行器被称作海军的“力量倍增器” ,有着广泛而重要的军事用途。无人水下航行器可以作为潜艇自卫和进攻的手段 ,例如由潜艇鱼雷管发射的无人水下航行器可进行水下监视、探测敌水雷场、跟踪并消灭敌潜艇 ;无人水下航行器还可作为潜艇远距离航行时的通信中继站 ,提高潜艇的生存能力 ,还可以作为诱饵将敌潜艇诱至埋伏区 ,然后协…     

基于移动长基线的水下航行器定位和跟踪技术研究

针对对水下大范围工作的水下航行器的定位和跟踪,根据水声测距原理,提出了一种基于移动长基线的水下航行器定位与跟踪方法。该方法克服了常规长基线定位系统存在校准测量工作量大、工作时间短、仅能实现单水下航行器固定区域定位等缺点。该方法主要是利用安装有同步时钟、GPS和应答器的无人水面船来实现,在时间同步的基础上,由水下航行器发射水声信号,水面船接收到信号后通过声信号传播时延来计算水面船和水下航行器的距离,并结合多个无人水面船利用GPS获得的位置来解算岀水下航行器的绝对位置,从而实现多水下航行器大范围的定位与跟踪。在研究过程中,基于球面交会模型,利用最小二乘方法建立了基于移动长基线的水下航行器定位与跟踪算法。仿真结果表明,该方法可以较好地实现水下航行器的定位与跟踪。     

一种水下航行体阻力外形优化设计

对于水下航行器的外形设计,在满足内部仪器设备安装空间使用要求的前提下,外形曲线还需要具有优良的流体动力特性。水下航行器的快速性受到越来越多的重视,就影响快速性的阻力特性对一种水下航行体进行外形优化设计,为航行器的快速性提供帮助。     

自主水下航行器

无人驾驶水下航行器(UUV)可分为两大类:遥控水下航行器(ROV)和自主水下航行器(AUV).这两种水下航行器在其技术方案和操作使用方面有很大的不同.下面主要介绍自主水下航行器.……     

无人水下航行器发射鱼雷初始弹道分析

为分析鱼雷从无人水下航行器发射后的航行安全性,建立了鱼雷发射后的初始弹道模型并进行了仿真,分析了鱼雷发射参数对初始弹道的影响,确定无人水下航行器发射某型鱼雷的合理参数,并进一步分析了初始弹道中鱼雷的航行姿态以确保结论的正确性.仿真结果表明在合理设置发射参数的前提下,鱼雷从无人航行器发射后初始弹道符合战场环境的要求,无人水下航行器发射鱼雷是完全可行的.     

水下航行器运动控制回路中的视频导航系统

水下视频导航系统可利用计算机对水下航行器携带的摄像机传回的图像进行处理。目的是阐述水下视频导航系统作为水下航行器线性位移传感器的作用,分析各种图像对比方法对导航系统中视频图像质量的影响。