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。     

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。     

舰船机动中拖曳系统建模与定深控制研究

针对拖曳系统在舰船机动过程中拖体深度产生复杂变化的问题,考虑拖曳系统运动和舰船操纵之间相互作用,建立了相应的耦合数学模型。舰船采用经典的MMG模型,拖缆和拖体的动力学模型分别采用有限差分法和水下运载器的六自由度运动方程。采用数值计算方法,获得了系统在舰船机动过程中的响应,并运用经典PID算法,通过控制拖体水翼的攻角,实现了拖体在舰船机动过程中的目标深度控制。仿真结果表明这一方法正确有效,具有一定的理论意义和工程应用价值。     

海洋水下拖曳系统安全与应急设计

本文介绍了海洋水下拖曳系统的安全设计和应急处置方法设计。首先介绍了基于本系统电液驱动方式所配置的阀件和控制传感器作用,并为阀件设计了闭环控制。把系统工作过程分为收放作业和拖曳作业两个工作阶段,根据两个阶段的工作特点设计了不同的应急处置方法。     

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。     

海洋水下拖曳系统的安全设计与应急处置方法

为了满足海洋水下拖曳系统对海上作业的安全性需求,介绍基于收放系统所进行的安全设计与应急处置方法。为保障收放过程中的安全,给拖曳绞车配置扭矩传感器、接近开关等检测设备,并为控制阀设计了闭环检测功能。在海上拖曳作业期间,针对不同情况设计了相应应急处置程序以保证作业安全。湖、海试验表明：该系统的安全设计与应急处置方法达到设计目的,能够保障本系统安全运行。     

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。     

Kevler铠装拖曳缆破坏特性及使用寿命

Kevler铠装拖曳缆越来越广泛地应用于水下拖曳系统中,但在实际使用中,出现了使用一定次数后拖缆在远低于其设计的载荷下破裂的现象。结合某Kevler铠装拖曳缆的设计、使用及试验情况介绍拖缆破坏特性及使用寿命研究的相关情况。     

高速拖曳技术研究

介绍了高速拖曳技术的国内外研究概况,阐述了高速拖体的结构与功能。分析了高速拖体的流体动力性能,验证了系统流体动力设计的合理性。     

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。     

水下拖曳绳索在随机脉动压力作用下的响应

水下拖曳绳索的不规则运动影响兵器诸多特性。由于绳索表面湍流边界层的随机压力作用, 绳索运动相当复杂。基于绳索的横向振动模型, 利用模态分析理论, 求得了2D随机压力作用下各阶振型上的广义力, 研究了绳索表面随机脉动压力谱, 给出了水下拖曳绳索横向随机振动响应的互谱密度函数以及随机振动响应所产生的运动感应电磁噪声。其结果对于水下通信及水中兵器具有重要的应用价值。     

变缆长拖缆AUV纵向运动建模与仿真

针对拖缆自主水下航行器（AUV）运动过程中引起的拖缆长度变化问题,采用集中质量法建市了拖缆的运动方程,根据刚体动量定理及动量矩定理建赢了拖缆AUV的纵向运动方程,在此基础上补充推导了AUV拖缆运动过程的变缆长边界方程。联市拖缆运动方程、AUV纵向运动方程及边界方程得到变缆长拖缆AUV纵向运动方程。基于此方程,应用4阶Runge—Kutta法对采用相同控制律方程的兀缆及有缆AUV进行了对比运动仿真。仿真结果表明,随着运动过程中拖缆长度的不断增长,拖缆对AUV的作用力不断增大,对AUV各运动参数的影响也不断增大,且对AUV轴向运动速度的影响最为明显。     

某车载高炮液压自动调平控制系统

火炮射击时，为保证车载高炮系统连续射击的精度，其底盘必须处于水平状态。吸取瑞士GDF-001牵引高炮三点调平的成熟经验，提出四点调平原理。分别应用2个调平传感器，经电路和油路分别控制液压缸运动，调平油缸向四点中的最高点看齐。最高点由地面状况随机决定。对高炮而言，最高点的高度由最低火线高决定。系统中设有流量调节环节，电液比例调速阀在快挡可以缩短整个调平时间，在慢挡可以保证调平精度。该自动调平控制系统降低了系统成本和维护保养费，提高了系统工作可靠性，为调平系统实际设计提供了依据。     

新型船用水下安全检测机器人

为了定期监视大型远洋货轮、油轮等船舶,保证港口、航道、口岸以及船舶的安全,针对自主研发的新型船用水下安全检测机器人开发了一套多功能、模块化的控制系统.该控制系统主要包括水面控制与水下控制2部分.水面控制系统采用MFC开发的上位机监控软件,采用网络通信通过脐带缆与ARM9为核心的水下控制系统通信;水下控制系统中主控芯片通过CAN总线与从控制器ARM-M0进行通信从而控制推进器、机械手及其外围设备等.采用一种改进的自适应卡尔曼滤波器,并进行ROV水下结构检测、定深、定航等水池实验.结果表明:该控制系统控制效果较好,实现了对水下机器人的远程操控.     

分布式水下导航、定位、通信一体化系统设计

设计了一套集导航、定位、无线电通信和水声遥控通信功能于一体的大型联合系统。利用试验船上的船载测距仪、海面的无线电遥控浮标、海底应答器阵、无线电基站和显控计算机组成的空间立体网络实现了对水下目标的导航、定位功能,具有三维测量能力;通过无线电通信和水声遥控通信相结合的方法,实现了对海底应答器的远程控制和管理,增大了系统的工作范围;提出一种实用有效的海底应答器阵位测量方法。文中主要介绍了系统的总体设计方案、导航定位原理、水声信号处理方法和试验结果。海上试验结果证明了系统的可行性和可靠性。