三轴转台工作频带对鱼雷控制系统动态性能的影响

建立了复杂的三轴转台数学模型,明确了三轴转台控制参数与转台频带之间的关系.以MK46鱼雷自振荡系统为例,利用MATLAB/Simulink工具,将所建立的三轴转台数学模型闭入鱼雷滚动通道闭合回路中进行数学仿真,研究三轴转台工作频带对鱼雷控制系统动态性能的影响.仿真结果表明,当三轴转台工作频带小于振荡信号的频率时,振荡周期变宽,幅值增大,甚至影响半实物仿真系统的稳定性,同时工作频带为8Hz的三轴转台对控制系统时间常数大于0.6s的慢变信号没有影响,并经过试验验证.该研究结果对鱼雷控制半实物仿真结果分析、实航数据对比以及研制或购置新一代三轴转台动态技术指标的确立提供了技术依据.     

基于弹道仿真的鱼雷性能优化方法

基于仿真的总体性能优化设计是当前复杂机电产品总体设计的新方法。鱼雷总体性能设计中涉及的学科和参数众多,为提高其打击效果,应将这些参数合理匹配。该文提出了基于弹道仿真的鱼雷总体性能优化设计方法,建立了其全弹道模型,编制了完整的弹道仿真lib库,并以弹道设计中的部分参数为例采用遗传算法进行了匹配优化测试。结果表明,该性能优化方法切实有效,可推广应用于鱼雷总体性能更多参数的优化设计中。     

三轴仿真转台系统的动力学建模与耦合分析

以实际工程项目为背景,在分析三轴仿真转台系统的基础上,利用欧拉动力学方程建立系统的动力学模型.运用Matlab软件中的Simulink仿真模块模拟系统模型对正弦控制信号的跟踪情况,对模型进行耦合分析,为后期的系统控制提供坚实的理论和试验基础.     

一种基于快速傅里叶变换反鱼雷鱼雷主动声引信回波检测方法

为了实现反鱼雷鱼雷（ATT）声引信在强混响背景下对回波信号的检测,利用反鱼雷鱼雷主动声引信目标回波信号与混响噪声之间的特性差异,基于多普勒频移这一特征量设计了基于快速傅里叶变换（FFT）的回波信号检测方法。在降低了接收机设备量的同时,实现了-50～50 kHz的频率搜索范围。最后,通过蒙特卡罗方法仿真分析了接收系统工作特性。研究结果表明,基于FFT的反鱼雷鱼雷主动声引信检测系统可以实现对强混响背景下目标回波的检测。当信噪比高于3 dB时,在虚警概率Pf=10-4下,检测系统检测概率达到0.999 5以上。     

鱼雷作战仿真系统联邦成员的MEP建模方法

提出了基于模型驱动架构(MDA)的开发过程--模型扩展过程(MEP),以MDA为核心,结合统一建模语言(UML)、可扩展标记语言 (XML)、基础对象模型(BOM)等技术,将系统开发工作的重点从代码转移到更高抽象层次的模型设计上.基于MEP设计了鱼雷作战仿真系统的概念模型,实现了基于BOM技术的系统联邦对象模型 / 仿真对象模型 (FOM/SOM)开发和联邦成员的平台独立模型 (PIM),最后利用MDA技术生成可执行代码,并完成了典型仿真应用分析.     

一种潜艇直航鱼雷攻击低速水面舰艇的方法

针对如何有效攻击低速航行的水面舰艇,提出了使用直航鱼雷或自导鱼雷直航方式攻击低速水面舰艇的方法,建立了直航鱼雷双雷平行航向齐射命中概率模型,利用蒙特卡洛法对直航鱼雷或自导鱼雷直航方式攻击低速水面舰艇的命中概率进行了仿真计算。仿真结果表明,在2 000～4 000 m距离内,当潜艇占领目标舷角50°～80°区域时,采用直航鱼雷双雷平行航向齐射,对航速低于12 kn的水面舰艇的齐射命中概率为0.5。     

一种无主惯导参数注入的姿态角在线修正算法

现役轻型鱼雷敏感元件多采用框架式陀螺,而从框架式陀螺到捷联惯性技术的更新换代,给在役鱼雷发射平台武器发控系统接口带来一系列问题。基于此,研究了一种姿态在线修正算法,该算法射前无需发射平台注入导航参数信息,射后根据加速度计提取姿态角,于鱼雷定常运动段对航姿误差进行在线修正,以达到稳定控制的目的,并能够保持原有发射平台武器发控系统接口不变。仿真结果表明,该算法极大地缩短了鱼雷在发射载体平台上的准备时间,保证了轻型鱼雷在航行过程中的姿态稳定控制要求。     

ー种基于遗传算法的磁探头姿态角解算方法

在使用多个磁探头对海上舰船进行磁场测量的试验中，由于各个磁探头姿态角的存在，导致测量数据不在舰船实体坐标系内，无法直接用于舰船磁场建模。提出基于遗传算法的姿态角求解方法，仿真计算表明，该方法简易可行。     

一种改进的鱼雷实航工作可靠度评定方法

为了客观准确地评定鱼雷可靠性水平,针对单纯采用成败型或指数型评定鱼雷实航工作可靠度的局限性,根据鱼雷实航功能和动作程序包含成败型和指数型的实际特点,提出了按成败型-指数型串联综合评定鱼雷实航工作可靠度的改进方法。该评定结果是试验样本量、航行总时间、任务时间、成败型和指数型故障数等因素的综合体现,可靠性水平随任务时间变化的显著性受指数型故障的影响相对较大,受成败型故障影响相对较小,评定结果更客观准确,能有效解决单纯按成败型或指数型评定鱼雷可靠性的局限性。     

体目标条件下的鱼雷攻击效果评估仿真方法研究

为了进行精确制导仿真,文中将目标体视为椭球体的几何体目标,建立了鱼雷攻击目标的脱靶量和命中角等命中要素的计算模型,并采用蒙特卡罗法进行统计仿真试验,得到命中概率、脱靶量均值、均方差、置信区间等统计结果.本方法对于提高鱼雷攻击效果的仿真统计精度具有应用价值.     

加速度计动态误差系数一次性标定的仿真研究

在建立加速度计动态误差数学模型的基础上,结合三轴转台模型及测试原理,一次性标定出加速度计动态误差系数,避免了使用角振动台来标定与角加速度有关的误差系数,简化了标定过程,缩短了标定试验时间.最后,利用MATLAB软件进行了仿真试验.     

加速度计动态误差系数一次性标定的仿真研究

在建立加速度计动态误差数学模型的基础上，结合三轴转台模型及测试原理，一次性标定出加速度计动态误差系数，避免了使用角振动台来标定与角加速度有关的误差系数．简化了标定过程，缩短了标定试验时间。最后，利用MATLAB软件进行了仿真试验。     

一种计算尾流自导鱼雷极限射距的方法

对尾流自导鱼雷极限射距计算涉及的有关问题进行了探讨。尾流自导鱼雷的极限射距与直航雷的极限射距相比,有其独特之处,情况也要复杂许多。尾流自导鱼雷极限射距的精确计算取决于其末端自导追踪弹道的精确描述,而这种描述参数是不可能获得的。为此提出一种近似计算方法,并对该方法进行了深入分析。分析结果表明,这种方法十分简单有效,能够满足潜艇攻击决策的使用需要。此外,尾流自导鱼雷的极限射距不能唯一表达,它随瞄点修正距离而变化。这给该参数在攻击中的使用带来了新的课题,文中对尾流自导鱼雷射击相关参数的选择提出了建议。     

一种基于 LabVIEW 虚拟仪器技术的鱼雷合作信标检测方法

现有鱼雷合作信标检测系统基于分立元件设计,设计复杂、通用性差,测试过程依靠人工操作和记录,检测时间长、效率低。针对这些问题,提出了一种基于虚拟仪器技术的鱼雷合作信标检测方法。该方法采用高性能数据采集卡作为测控硬件,充分利用LabVIEW软件强大的仪器控制和信号采集功能,实现了合作信标信号一体化采集、分析处理和显示存储等功能。实际使用结果表明,基于该方法的测试系统具有人机界面友好,操作简单、测量精度高,能够满足各型号鱼雷合作信标的测试要求。     

一种基于小波奇异值检测的鱼雷电磁引信目标信号特征识别方法

为了确保鱼雷引信可靠动作必须准确提取和识别鱼雷电磁引信目标信号特征,描述了表征信号奇异性的Lipchitz指数方法,阐述了基于小波变换的信号奇异值检测原理,分析了电磁引信目标信号的包络经幅度识别后存在奇异值的情况。基于此,提出了一种目标信号时间变化率和持续时间特征识别的新方法,该方法以提取目标信号的实际特征为中心,通过选择合适的小波基函数和分解尺度,精确地检测出包络信号的奇异点。仿真结果表明,相比传统的模拟电路识别方法,本文提出的方法易于实现,识别精度高,且不受门限电压变化的影响,具有较好的工程应用价值。     

一种基于图像信息的微小型飞行器姿态测量方法

提出了一种基于图像信息的微小型飞行器姿态测量方法.该方法综合运用Laplacian-Gauss边缘检测、OTSU算法以及Hough变换等数字图像处理技术,从机载摄像机图像中识别出地平线或者海天线.根据得到的直线信息可以迅速地测量出飞行器的滚转角与俯仰角.实验表明,该方法可以有效地识别出复杂背景中的地平线和海天线,计算得到的滚转角与俯仰角精度满足飞行器的姿态控制要求.     

一种环形电磁辐射器辐射场的建模与仿真

针对一种环形结构的鱼雷电磁引信辐射器辐射场的计算问题,将该环形辐射器等效成正交磁偶极子,给 出磁矩分量的表达式,通过对各磁矩分量产生的辐射场进行分解与叠加,推导出环形辐射器辐射场的数学模型。仿 真结果表明：该结构的环形辐射器辐射场具有较好的对称性与均匀性,可满足反舰和反潜电磁引信对鱼雷过靶通过 特性的检测需求。     

一种适用于鱼雷变舵角的结构网格处理方法

针对鱼雷变舵角工况计算流体力学（CFD）流场计算中网格划分环节,以＂十＂字形全动舵、＂十＂字形翼端舵两类鳍/舵布局为对象,提出了一种快捷高效的多结构化网格处理方法。结合结构网格有利于对近壁面网格精细控制、保证其求解精度高的特点,采用多块结构化网格划分思路,把鳍/舵局部流场区域从全雷整体域中分离出来,形成多块计算域,在各自独立坐标系下划分结构化网格,通过多块耦合方法形成全流场计算域网格。减小了网格划分工作难度,避免了重复性,提高了设计计算效率和精度。经计算结果验证,本文方法有效可行,可推广适用于绕定轴旋转等局部小范围变化的几何构型。     

一种线性自抗扰三回路姿态驾驶仪设计方法研究

针对传统三回路姿态驾驶仪在强非线性、强时变及强耦合条件下鲁棒性不足问题,提出了一种基于线性自抗扰控制的三回路姿态驾驶仪设计结构。在继承原驾驶仪设计结构和参数的基础上,采用线性自抗扰扩张状态观测器对建模过程中因“参数固化”和“小扰动”假设产生的不确定性和未建模扰动进行估计和补偿,实现了三回路驾驶仪鲁棒增强性设计。某再入飞行器的仿真结果表明,该方法控制鲁棒性高,解耦效果好。     

一种基于最小二乘法的鱼雷推进电机参数辨识方法

鱼雷推进电机在运行过程中,由环境温度改变引起的电机参数(包括电阻、电感、风阻系数等)变化会对控制性能造成不确定的影响。本文以电机的微分方程为基础,直接构造基于最小二乘法的目标函数,从而得到电机参数。该方法原理简单、运算量小、实时性高、适用范围广,特别是无需特定的激励源,只需采用脉宽调制激励源就可以得到理想的辨识效果,避免了伪随机序列激励对系统运行造成的影响。