挺进深蓝:从单体仿生到群体智能

近年来,群体智能作为一项多学科融合的新技术在各领域的研究成果斐然,例如共享出行、蜂群无人机系统、水下多智能体平台等,但与水下场景结合的群体智能技术缺乏系统的归纳,有必要对水下群体智能技术的发展现状和趋势进行讨论和分析.本文对群体智能理论进行了详尽的分析,给出了群体智能的完整概念、具体算法以及应用领域.文中指出,为解决海洋复杂环境对探测、通信等造成的一系列困难,需要将群体智能技术应用于水下场景.本文就国内外水下群体智能技术的研究现状进行了总结,对水下群体智能存在的环境复杂、通信受限、信息获取困难、系统能力不足以及能量供应受限的难点进行了评述.针对这些难点,本文对结合群体智能理论的时变环境感知技术、传感网络设计、协同导航定位技术、路径规划技术、水下编队控制以及分布式自主决策技术进行了分析,并在文末给出水下群体智能技术未来在跨域通信、多平台异构、自主作业能力革新方面的发展趋势和展望.     

美军水下网络中心战体系与发展

美国海军战略重点由远海向近海转移,组建水下舰队进行隐蔽作战变得越来越重要.根据美国海军这一鲜明的转型特征,介绍了水下网络中心战体系概念、潜艇和无人潜航器等重要装备的作用以及水下网络中心战中的关键技术等.     

大型载人潜航器用锂电池组的设计与研究

将锂电池应用于深海大型载人潜航器为前沿科技。以我国新型大深度载人潜航器为应用对象,简述了使用三元正极材料(LiNi_(0.5)Co_(0.3)Mn_(0.2)O_2)研制单体电池的技术方案。探索了单体电池、电池模块与电池组的结构设计及成组运行技术。对单体电池进行了针刺、挤压与过充电测试。对电池模块进行了振动、摇摆和颠震测试。结果表明:单体电池和电池模块具有较好的安全性能。电池模块以0.2 C放电,体积比能量达206 Wh/L,质量比能量达132 Wh/kg。电池组的异形结构使电池舱的占空比提高约25%。电池组经过100次充放电循环(100%DOD)后,容量保持率为93.4%。     

铅基反应堆海洋核动力发展研究

铅基反应堆（铅基堆）核动力具有固有安全、小型轻量、长寿高效等突出优点,在先进海洋装备、无人潜航器、深海空间站的能源动力上应用前景广阔;在加快建设海洋强国的背景下,保障海洋能源供给成为重要的基础条件,开展铅基堆海洋核动力发展研究是推动我国海洋装备能源动力技术革新的关键内容。本文总结了海洋核动力的应用场景与发展需求,从技术特征、代表性应用、研制现状等方面系统梳理了铅基堆核动力的发展概况,凝练和剖析了包括核燃料与包壳材料、一回路关键设备、冷却剂工艺与氧测控、先进发电技术在内的铅基堆海洋核动力关键技术。立足国情研判了铅基堆海洋核动力面临的发展挑战,提出了低温铅基堆海洋核动力、高温高效铅基堆海洋核动力、一体化全自然循环铅基堆海洋核动力等可行技术路线。研究建议,强化前瞻性配套专项技术研发、加快部署装备示范工程,将铅基堆纳入重大能源战略、加快建设标准体系,设置国家级联合研发机构、构建科技创新和产业发展新模式,更好服务国家海洋战略并推动海洋核动力跨越式发展。     

不同结构参数对深潜装置观察窗应力影响分析

深海载人潜水器是现代海底探查重要装备,观察窗是其观察外界环境的重要途径。针对大深度载人潜航器观察窗三种结构形式进行静力学分析,得出自由边界和固定边界的应力和应变变化情况,为后续研究提供参考。基于有限元分析,对影响观察窗应力的尺寸参数和结构形式进行对比分析,结果可知:对于平圆形观察窗而言,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于锥台形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;对于球扇形观察窗而言,随着锥角的增大,应力逐渐减小,当锥角达到90°之后,应力变化趋于平缓,随着厚径比的增大,应力逐渐减小,当厚径比达到1之后,应力变化趋于平缓;三种结构形式中,球扇形观察窗的应力状态最好。     

游戏龙虎榜

《猎杀潜航3》英文名称:Silent Hunter3游戏类型:潜水艇模拟游戏制作:Ubi Soft Entertainment游戏发行:育碧软件游戏版本:1DVD,英文版猎杀潜航指数:★★★★★和铺天盖地的飞行模拟游戏相比,潜艇模拟游戏比较少,而最成功的潜艇模拟游戏系列,首推育碧软件的招牌作品——《猎杀潜航》系列。本作相比前作的一大改进就是——潜艇内部结构的完全3D化,玩家一方面可以借助3D引擎逼真细致的贴图来观察潜艇内部的各种仪表和管道;另一方面又可以简单直观地从潜艇剖面图上了解到各个舱室及人员的状况,从而能快速组织抢修受损的舱室。模拟游戏最大的…     

微小型水下潜航器的底层控制技术

通过对微小型水下潜航器的建模,针对微小型水下潜航器自动定向、自动定深和定高,以及速度在内的一些参数提出了改进控制结构和底层控制的方法。针对自动定深、定高、定位等水平面控制,改进串级双闭环控制结构,提高了控制的响应速度和调节精度。通过传统PID控制、利用粒子群算法(PSO)进行参数优化的改进PID控制以及模糊控制3种控制方法,分析微小型水下无人潜航器在底层控制方面的优劣。仿真对比发现,粒子群优化的PID(PSO-PID)算法的控制效果在速度控制方面明显强于普通PID算法,但由于微小型水下潜航器数学模型的不确定性,在位置控制方面弱于模糊控制器,证明了所提出的方法具有快速动态响应特性,并具有一定的鲁棒性,拥有较高的控制性能。     

法国提出“无人潜航器无人母艇”概念

为了应对水雷的威胁,法国提出了"无人潜航器无人母艇"的创新概念和相关解决方案。该创新概念代号为"箭鱼"。"箭鱼"项目旨在对一种可以处理大多数海上和近岸海域水雷的系统进行评估,这种系统可有效避免人员处于危险中。该系统由1艘"黑星"无人水面艇(USV)、2部用于探测和识别水雷的无人潜航器(AUV)组成。法国武器装备总署于2009年7月,授予法国造舰局、泰利斯水下系统公司和ECA公司开展"箭鱼"项目研究,并计划在2020年前替换法国海军现有反水雷战的装备。     

无人潜航器解算目标运动要素的一种方法

随着计算机技术、人工智能、能源技术的发展,无人潜航器也被应用于军事领域。在分析了无人潜航器水下侦察搜索、反水雷战、水下诱骗战应用的基础上,提出潜艇采用线导方式控制双无人潜航器进行目标运动要素解算的方法,并分别通过图解法和计算法分析了其解算的原理。该方式只需探测目标的方位信息,降低了目标其他要素探测的难度,不仅增加了潜艇的探测距离还利于潜艇隐蔽,这对水下无人潜航器应用具有一定的参考意义。     

冲刺海底五千米——解读我国深海探测器“蛟龙号”

又是一个火热的夏日,又是繁忙的江苏江阴港口,"向阳红09"深潜实验母船载着潜水器蛟龙号再次起锚,向东北太平洋进发。而那片浩瀚的水域将可能见证中国深海探测的新纪录5000米,这将是继2010年在中国南海创下3759米之后的又一骄人成就。