2020, 3(1):1-5. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.001
摘要:水下预置武器是一种可装载导弹、无人机、AUV 等载荷的新型水中兵器,在和平时期该武器潜伏于水下,战时可立即将其激活,对指定目标实施侦察、打击、突袭等,为了对抗这一新型水中兵器,我国应尽快发展反预置武器系统。针对反预置武器作战需求,构建了反预置监测、搜寻、处置体系,并根据各体系发展需求,阐述了未来急需发展的武器装备及关键技术,从体系、装备和技术 3 个层次为我国发展反预置武器系统提出了具体思路。
2020, 3(1):6-10. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.002
摘要:由于海洋环境噪声的起伏变化,采用固定门限来进行线谱检测容易造成线谱的漏报或伪峰的误识。根据背景噪声方差的变化采取自动门限可更好地适应背景的变化,能使线谱检测达到更好的效果。通过仿真对采用固定门限和自动门限的检测方法进行了研究和分析,验证了自动门限法的有效性,并采用 FPGA 实现了自动门限线谱检测算法。
2020, 3(1):11-17. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.003
摘要:水声目标识别技术是水声信号处理的重要组成部分,是水声信息获取与水声信息对抗的重要技术支撑。针对水声目标识别时探测数据量大、自动化程度不高、识别效率低下等问题,研究了深度学习在水声目标识别中的应用。首先,介绍了水声目标识别技术的研究现状及当前形势下面临的挑战。然后,对深度学习的网络结构原理及改进型进行了分析,并分别对深度学习在水声声信号识别领域和水声图像信号识别领域的应用现状做了阐述。最后,指出了由于受当前技术条件和水下复杂环境的制约,此方法尚且存在着不足之处。该方法为进一步优化深度学习算法、拓展深度学习技术应用范畴、提升水声目标识别效率提供了参考。
2020, 3(1):18-23. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.004
摘要:针对移动通气孔产生的水下气体射流开展了理论研究。由于移动速度的存在,传统的基于自相似假设的射流模型并不适用。在考虑到水气掺混过程产生的自由两相湍流特性的基础上,基于涡扩散理论和普朗特混合长度的概念,建立了轴对称水下气体伴随射流的力学数学新模型,给出了伴随射流扩散过程的解析解,由解析解计算的射流边界与实验结果吻合。
2020, 3(1):24-29. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.005
摘要:简要介绍了液电效应及等离子体声源的一些基本情况,并根据实验采集到的不同等离子声源数据,选取了其中 2 组进行分析。对实验采集到的等离子声源单次脉冲声信号和脉冲串声信号进行了时域信号分析,通过 MATLAB 软件计算了信号在不同时刻的能量幅值。随后,在频域对信号进行频谱分析,通过 FFT 变换分析了信号在频域范围内的能量分布。之后,对信号的功率谱进行了估计,用 PSD 算法分析了能量在不同频率上的分布信息,得出了等离子体声源信号频率范围广、低频能量大的结论。最后,结合等离子体声源信号频率及能量分布情况,对等离子体声源在水声领域的应用前景进行了分析。
2020, 3(1):30-34. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.006
摘要:从激光在小尺度湍流场中的透射特性出发,对螺旋桨扰动粒子湍流场进行了模拟仿真,结果显示在距离螺旋桨较远的区域,存在尺度较大的涡旋结构;分析小尺度湍流场中粒子浓度时空变化情况,建立了小尺度湍流场中激光透射模型,并对理论模型进行了水池实验验证。实验显示:大尺度涡旋结构导致粒子浓度在距离螺旋桨较远的湍流区域比较近的区域变化更加剧烈;最终,从螺旋桨扰动流场导致粒子重新分布引起激光透射功率改变的角度,建立了激光在小尺度湍流场中的透射功率模型。
2020, 3(1):35-39. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.007
摘要:水下安全事关国家核心安全和利益。对海战场作战态势相关概念进行简要描述,根据我水下兵力遂行作战任务面临日趋复杂的安全威胁,分析了水下作战体系设计的必要性。在作战需求分析基础上,研究了水下作战体系设计的常规方法并给出了相应的体系构建方案。通过分析海战场水下作战态势的实时、动态特性及其对水下作战指挥、决策的重要影响,探讨了常规设计方法的局限性。借鉴海战场态势时变动态生成概念,设计仿真实验对常规方法进行改进与优化,给出了基于海战场态势时变动态生成的水下作战体系设计与优化方法。
2020, 3(1):40-45. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.008
摘要:利用 Lagrange 结构网格和 Euler 流场网格(L/E)耦合的建模方法,建立了尖头回转体和前伸空化回转体高速自旋 45°角斜 400 m/s 速度入水仿真模型。通过对比 2 种回转体入水后质心弹道轨迹和攻角变化可以发现,高速自旋的尖头回转体入水后弹道发散明显,且发生姿态失稳;前伸空化回转体可以有效减少入水后的弹道发散,入水 4 m 后仍能保持较好的斜射姿态。研究结果表明:对于高速自旋入水工况,前伸空化回转体具有较高的入水弹道稳定性。
2020, 3(1):46-51. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.009
摘要:介绍了一种水下声学探测浮标的设计及实现。该浮标基于国产北斗 Argo 浮标搭载水声探测载荷,能够在水中自主沉浮,并实现对水声通信信号探测,发现目标后,通过北斗卫星传输目标的相关特征信息。该浮标能够实现设备程控沉浮、自我定位、卫星通信、水声信号检测识别、数据记录、信息显示等功能。 可广泛用于重要航道、演习区域等海域的水下安全排查,掌握水声通信网络布设及分布情况,为我重要军事行动提供决策依据。
2020, 3(1):52-57. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.010
摘要:自第二次世界大战以来,以战斗蛙人特种破袭为代表的水下特种作战受到越来越多国家军队的重视。水下特种作战装备向什么方向发展、装备体系如何构建是亟待研究的问题。在分析几种典型水下特种作战样式的基础上,对外军水下特种作战装备体系典型组成进行了初步探讨,并对体系内各类装备种类、形态和基本能力需求进行了初步分析,可为构建水下特种作战装备体系提供决策参考。
2020, 3(1):58-64. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.011
摘要:利用 ANSYS /LS-DYNA 有限元分析软件,建立钢筋混凝土结构有限元模型,对钢筋混凝土结构动态响应进行分析,结果表明:钢筋混凝土结构具有良好的抗爆性能,模拟结果可为钢筋混凝土结构的抗爆设计、抗爆加固和结构选型提供依据。
2020, 3(1):65-70. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.012
摘要:分析大深度潜航器水下空间运动特点,建立描述其空间运动的数学模型,并以数学模型为基础利用 MATLAB\Simulink 软件完成潜航器空间运动仿真模型的开发。在搭建的仿真模型基础上,通过数学仿真手段分析了潜航器在螺旋下潜、抛载过渡、定角爬升、稳定至水面航行状态下的水下运动全过程,给出了具有弧形翼板的潜航器外形设计方案的运动能力仿真评估,为后续潜航器运动能力优化设计提供仿真依据。
2020, 3(1):71-75. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.013
摘要:伴随反介入/区域拒止武器的发展,美国海军与其他大国海军的水面优势越来越小,水下战场成为美国海军展示军事力量、获得战场主动权所倚重的手段。目前,水下战已成为美国海军重点发展的领域之一。通过对美国海军水下战作战概念发展历程的梳理,分析研究了其未来水下战所面临的新威胁挑战。结合美国海军的具体实际,研究给出了美国海军应对未来水下战的装备发展。
2020, 3(1):76-81. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.014
摘要:提出了一种基于锚系垂直阵列的对水下移动目标警戒的方法,论述了基于锚系垂直阵列时频瞬态特性探测和空间相关性探测的原理。利用海洋环境与目标噪声在时-频域与空间上的差异,对水下移动目标探测警戒,探测概率高且计算相对简便。垂直阵列悬挂于锚系潜标的系留缆或直接作为潜标的系留缆,布放机动灵活、适应水深范围广,可用于对水下移动目标的长周期、定点、大范围实时监测。
2020, 3(1):82-86. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2020.01.015
摘要:通过分析强敌对我不断加大防范遏制力度,且水下装备技术朝信息化、智能化方向的快速发展, 提出构建基于水下预置系统的深远海水下作战能力对根本扭转我海上战略安全形势、在深远海有效拒止强敌的重大意义和难得机遇。在此基础上,进一步分析了基于水下预置系统的深远海水下作战体系担负的主要作战任务、基本构成及能力优势。选取东海方向大规模军事行动中,位第二岛链内外实施拒止作战作为典型场景,初步探索了体系基本兵力部署及总体运用,并对未来开展体系建设提出了思考建议。