近舰区舰艉流数值仿真研究

舰船在航行过程中会受到海洋大气环境的影响,导致在舰船艉部会产生舰艉流。在舰载机着舰的过程中,舰艉流的存在会对舰载机产生较大影响,导致舰载机着舰安全性和飞行品质的降低。文中研究了舰载机进舰过程中舰艉流的影响,结合美军标MIL F 8785C中关于舰艉流的相关说明,在Matlab环境中建立舰艉流模型并仿真舰艉流速度的空间分布,最终得到舰艉流在水平方向和垂直方向产生的总扰动速度。该仿真结果需要实测数据进一步确认。     

基于直接力的着舰航迹动态逆控制仿真研究

面对舰载机人工进场着舰精确航迹控制中飞行员操纵负担重、着舰环境复杂的问题,提出采用两层并联动态逆控制框架设计基于直接升力的精确着舰航迹控制方案,具体采用控制分配处理直接升力面与常规舵面的舵效耦合和多操纵面问题,并从航迹与姿态解耦角度出发,仿真分析了所提的控制框架,证明了它在实现舰载机"魔毯"式精确着舰中的有效性,最后采用全量非线性E-2C涡桨飞机模型仿真验证控制效果可行,满足着舰航迹控制要求.     

航母着舰系统发展趋势

介绍了常规进场和着陆引导系统的组成特点,以及目前国外航母着舰系统的组成和应用情况。为了提高舰载机在航母上着舰的安全性和可靠性,通过分析相控阵雷达具有探测距离远、跟踪精度高、跟踪稳定等优点,研究了相控阵雷达作为航母主要着舰设备的可行性,提出了一体化双波段雷达和JPALS组成的联合着舰系统是未来航母着舰系统的发展方向,具有广泛的应用前景。     

舰载机着舰过程中甲板运动补偿技术研究

舰载机自动着舰引导系统是现代航母舰载飞机系统的关键技术之一,是舰载机安全着舰的重要保障。研究了自动引导着舰系统的组成和工作机理,在此基础上提出了对甲板纵向和侧向运动分别进行补偿方法,纵向甲板运动补偿上采用基于AR模型的预估器和采用基于超前网络的补偿器相结合的方法,实现舰载机纵向上同步跟踪甲板运动;侧向甲板运动补偿上,一方面让自动着舰引导系统的测量轴迅速跟踪到甲板中线,另一方面根据飞机侧偏速率等于舰船侧偏速率的原则引入侧向补偿指令,最终使得飞机侧向着舰轨迹沿着甲板中线。     

纵向甲板运动补偿技术研究

纵向甲板运动主要造成理想着舰点高度的变化,给着舰过程增加了难度,同时也严重威胁了舰载机着舰的安全性。为了减小由甲板运动引起的着舰误差,基于超前网络设计了甲板运动补偿器,并通过卡尔曼最优预估理论设计了甲板运动预估器,将甲板运动通过预估器和补偿器后加入纵向自动着舰导引系统中,实现了舰载机着舰末端过程甲板运动的补偿。仿真结果表明,设计的甲板运动预估器与补偿器可以有效地补偿由于纵向自动着舰导引系统在有效频率段内存在的相位迟后所引起的着舰误差,提高了舰载机着舰的安全性。     

着舰控制系统中的甲板运动补偿技术研究

舰载机在着舰中对甲板运动的跟踪存在相位差,需要使用预报技术将甲板的运动信息提前加入到自动着舰控制系统(ACLS)中.甲板预报通常采用的自回归模型法(AR)是一种时间序列预报方法,在此基础上提出了一种新型的多层递阶预报模型,它是在对时变参数进行预报的基础上再对系统的状态进行预报,更能反映时变系统的运动实质.对典型海况下甲板的俯仰和沉浮运动进行预报仿真,结果表明多层递阶预报的精度更高.分别用两种方法对自动着舰纵向轨迹控制进行运动补偿,仿真表明多层递阶预报方法可以更加有效地提高轨迹跟踪精度.     

航母舰载机着舰系统

光学助降系统及电子助降系统是美国航空母舰上主要使用的着舰系统，能够提供全天候进场和复飞能力，不受恶劣天气和复杂海情的影响。本丈主要描述了美国航空母舰上使用的引导舰载机正确、安全着舰的各种助降系统。     

基于神经网络的舰载无人直升机着舰控制研究

介绍了基于神经网络的无人直升机轨迹跟踪控制系统的设计方法。针对无人直升机着舰回收的特殊要求,设计了直升机着舰轨迹,采用动态逆方法设计了直升机自动着舰控制系统,通过自适应神经网络,对动态逆误差进行了补偿,利用Matlab仿真工具箱,对无人直升机自主着舰的全过程进行仿真验证,仿真结果显示,系统符合设计要求。     

舰载机光电着舰系统视轴稳定技术的研究

舰载机光电着舰引导系统是航空母舰上重要的设备,本文设计了一套具有红外传感器、可见光电视和激光测距机的光电着舰引导系统,并对其视轴稳定技术进行了研究,采用了双速度稳定环设计了伺服回路,并对抗干扰性能进行了仿真分析。     

舰载雷达中的舰速补偿

舰载雷达的MTI、MTD系统必须补偿由于载体运动而产生的多普勒频率的影响。本文分析了用数字方法进行舰速补偿,并作了实验,结果表明:这种补偿对舰速、舷角、仰角、雷达工作频率、重复频率代码等的量化精度都提出了严格要求。     

载波通信在舰船电网中的应用研究

建立全舰各部门各舱室的通信网络是实现舰载设备远程自动控制的需要,也是舰员生活的需要。传统方法在改造旧舰或建造新舰时单独铺设通信电缆,费时费力,干扰正常工作,破坏水密性。考虑到舰船上分布最广泛的网络——照明配电网,如果可以利用电力载波技术将配电网复用通信网,则在节约了铺设和改造网络费用的同时满足了舰船内的通信需求。这里利用就网络总体设计和阻抗匹配两方面对电力载波通信技术应用于舰船电网进行研究分析,得出了舰船照明电缆输入阻抗与频率的关系,为实现舰船调制解调器与电力线信道的匹配提供了依据。     

基于多项式卡尔曼滤波的船舶轨迹预测算法

考虑到在船舶航行的实际过程中,船舶自动识别系统（AIS）设备提供的船舶运动点迹往往呈现出信息缺失、非线性、多机动的问题,导致利用AIS设备辅助海上指挥系统难以准确判断船舶位置。针对以上问题,本文在传统卡尔曼滤波理论的基础上构建多项式卡尔曼滤波器拟合非线性系统,补偿航迹定位数据信息缺失、更新较慢等问题,并基于经纬度信息预测船舶运动轨迹。结果表明,该方法实现简单且收敛迅速,能够有效解决实际过程中船舶轨迹的预测问题,满足基本的实效性与准确性,能够为相关海事部门预测船舶目的、行为提供较为可靠的辅助手段。      

船站气象雷达目标前馈

讲述了船站气象雷达采用目标前馈提高伺服系统性能的问题。伺服系统执行体扫程序时,天线方位的高速运转可能产生超调和动态滞后误差,伺服系统采用开、闭环复合控制在方位闭环控制的基础上引入(方位角速度)补偿保证系统性能。对于船站CINRAD气象雷达伺服系统,通过坐标变换等运算可以解算出Ra前馈信号,把这个信号引入伺服控制系统能达到和陆站一样的跟踪特性。     

基于海情和三次样条插值算法的舰船雷达散射截面优化分析方法

不同风浪等级下的海面会对船舰目标雷达散射截面(RCS)分析产生强烈影响。该文建立了一种船舰模型,利用物理光学法与矩量法的混合算法(PO-MOM)分析了不同海情下的船舰目标远场单站RCS。之后研究了海情对船舰目标RCS测试结果的影响。最后提出了基于3次样条插值(Cubic Spline Interpolation, CSI)算法的优化补偿方法。结果表明,随着海情等级的增加,舰船RCS降低;利用3次样条插值算法进行补偿,其补偿结果的平均值误差小于0.38 dBsm,最大值误差小于0.05 dBsm,因此能有效地减少海情对船舰RCS测试结果的影响。     

基于SAR实测数据的舰船成像研究

该文基于机载SAR实测数据,对舰船目标成像进行了研究。SAR成像是针对静止目标,舰船目标表现在SAR图像上是散焦的。基于舰船目标的非合作性,可采用ISAR的方法对其进行成像处理,以得到高分辨的舰船图像。该文介绍了如何从SAR实测数据中提取出舰船目标的回波数据,并讨论了对舰船成像比较有效的ISAR运动补偿方法。最后给出了多艘典型舰船的清晰成像结果。该文提供了机载雷达SAR模式工作时对舰船成像的有效处理方法。     

舰载测量雷达船摇稳定回路设计

速率陀螺敏感于天线空间运动角速率,故可将陀螺感受的角速率信息作为反馈信息构成负反馈回路,通过加入船摇扰动前馈补偿环节,实现稳定回路的复合控制。再通过误差校正后将船摇补偿输出到功放,驱动天线方位及俯仰运动,达到隔离船摇扰动对天线指向影响的目的。设计已成功应用于舰载测量雷达的研制中,经对雷达性能测试,船摇隔离度达到50 dB。     

级联型并联有源电力滤波器控制方法的研究

针对传统两电平拓扑结构的有源滤波器容量较低的缺点,本文提出了基于CPS—SPWM技术的级联H桥型多电平变流器,它是CPS—SPWM技术与级联H型变流器拓扑结构的结合,同时具备二者的优点,在大功率变流器领域具有很好的应用前景。本文对基于瞬时无功功率理论的谐波电流提取方法进行了详细的分析,该控制方法更为简单、有效;并对2级级联5电平的并联有源滤波器系统进行仿真,仿真结果表明该系统能够在较低的器件开关频率下实现较好补偿效果,证明了该方法的正确性和实用性。     

Joint Carrier Frequency Offset Estimation and Compensation for Downlink Group-Orthogonal Multicarrier CDMA

A carrier frequency offset (CFO) estimation and compensation method is proposal for downlink group-orthogonal multicarrier code-division multiple-access (GO-MC-CDMA) system. The proposed algorithm has taken into consideration both the inherent orthogonality among subcarriers of different groups of GO-MC-CDMA system and the characteristics of Fast Fourier Transform (FFT) demodulation are taken into consideration. The CFO estimation is achieved by searching the value which minimizes the cost function constructed in terms of performing FFT on the interfering signals. Simulation results show that the estimated value of CFO is very close to the real value for the downlink GO-MC-CDMA system. In addition, it is shown that the bit error rate (BER) performance is improved significantly by CFO compensation.