2021, 4(2):83-88. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.001
摘要:针对精确测量波浪参数的问题,研究了波浪浮标测波算法。该算法对浮标采集的波浪运动速度谱进行带通滤波,进而对波浪速度谱和方向波谱进行处理和分析,最终通过有限傅立叶级数法计算波浪的有效波高、跨零周期和谱峰波向。通过模拟仿真和湖上对比测试,验证了算法的有效性和准确性,测量相对误差维持在 2%~10%范围内。该算法可应用于装载 GPS 或北斗定位模块的波浪浮标中,具有较广阔的应用前景。
2021, 4(2):89-92. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.002
摘要:兵棋推演是进行战争预实践的一种方式,海战兵棋推演系统在海上合同作战研究中具有重要的应用价值。通过海上合同兵力模拟对抗与分析,深入探讨了体系化作战背景下海上合同作战的特点,研究了海上合同作战中潜艇兵力的重要作用和基本运用方法。研究结论对于指导海战兵棋在合同作战层次的应用具有一定的理论参考价值。
2021, 4(2):93-98. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.003
摘要:高速水下航行体头肩部和表面突起等位置很容易产生空泡,不失一般性,将表面突起结构简化为一定高度的台阶。针对简化的航行体模型,基于数值模拟方法研究了头肩部空泡与台阶处空泡、头肩部空泡与尾空泡 2 种类型的双空泡相互作用问题。不同的来流攻角下,头肩部空泡与台阶处空泡的作用过程存在区别,可以分为大攻角和小攻角 2 种类型。当尾空泡内有不可凝结气体时,头肩部空泡与尾空泡的连通过程会伴随泡内压力的迅速变化。
2021, 4(2):99-106. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.004
摘要:综述了水下实时观测潜标系统及其技术进展。以潜标技术为基础,通过水下绞车、自升降通信浮标、水下滑翔机及波浪滑翔器等技术途径,设计了水下实时观测系统方案,探讨了水下数据实时传输关键技术,开展了水下观测数据实时传输功能验证试验,初步实现了观测数据实时/准实时传输。
2021, 4(2):107-112. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.005
摘要:分析了传统深弹武器的优缺点和深弹武器在现代海战中的作用与定位,剖析了国外 2 种先进的深弹武器——俄罗斯 3агон–2 航空深弹和德国“海矛”火箭自导深弹的技术特点,提出了借鉴国外先进技术发展一种新型通用垂发自导深弹的初步设想,并对新型垂发自导深弹的作战效能进行了仿真计算。文末展望了该型深弹的应用前景。
2021, 4(2):113-116. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.006
摘要:水雷作为一种重要的水中兵器,在历次海战中发挥了巨大作用。反水雷用于清除水雷,保护编队的航行自由。随着“零伤亡”战争理念日趋深入人心,雷区无人化成为反水雷的发展方向。综合对比了无人艇、无人水下航行器、无人机等无人平台的特点,分析了无人艇用于反水雷的独特优势,探讨了美国、英国、法国等反水雷无人艇的发展以及在反水雷中的应用情况,并研究了反水雷无人艇的发展趋势,为我国反水雷无人艇的发展提供了一定的参考。
2021, 4(2):117-122. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.007
摘要:为了对高速无人艇的操纵性能进行预报,提升其操控性能,准确地建立无人艇操纵运动模型十分关键。针对传统模型试验求解模型参数较为复杂的问题,提出一种基于人工鱼群算法(AFSA)的高速无人艇操纵响应模型参数辨识方法。通过差分将操纵响应模型离散化处理,变换构造相应的辨识模型,然后基于 AFSA 对状态向量寻优求解,辨识得到无人艇操纵响应模型参数。仿真实例表明:基于 AFSA 所得到的响应模型具有良好的泛化能力,以及该辨识方法的有效性,能够更好地对高速无人艇进行操纵运动控制及预报。
2021, 4(2):123-127. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.008
摘要:提出了一种新型内波造波方法——箱内垂荡板式造波。应用 FLUENT 软件的有限体积法,采用 k-ε两方程湍流模型封闭 RANS 方程作为求解控制方程,建立二维数值内波水槽。通过模仿物理造波机运动的数值模拟结果比较表明:箱内垂荡板式造波机生成的内波与理论解十分吻合,与双板联动式造波和平板拍击式造波相比,控制简单,对自由水面的扰动小,对水槽水深的变化和分层界面位置的改变适应性好,不会造成分层水体的掺混。
2021, 4(2):128-132. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.009
摘要:深弹精确自导受测向测距精度影响,为探究自导全过程算法,采用波束域相关处理方法,开展深弹自导过程中自导算法的测向测距性能研究。首先,对方法的可行性进行分析,确定噪声背景下有效混响抑制方法。进而,假设深弹运动态势和弹目的初始位置,根据几何态势推算出运动过程中的弹目位置和目标俯仰角,并加入随机误差模拟弹体旋转。最后,仿真计算自导全过程目标方位和距离。目标方位结果与几何值基本吻合,验证了波束域相关处理方法正确。
2021, 4(2):133-138. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.010
摘要:浮力调节舱是一种用于将自身负浮力的水下产品调整为弱浮力或者零浮力的装置,当水下产品与浮力调节舱分离后,浮力调节舱上浮。为了避免浮力调节舱上浮出水暴露位置目标,在浮力调节舱上设计有进水口。通过对浮力调节舱上浮进水和进水上浮的过程进行分析,验证了上浮进水和进水上浮的边界条件, 为工程应用提供了一定的指导,并在湖上进行了试验验证。
2021, 4(2):139-142. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.011
摘要:考虑水下无人航行器执行任务的安全性和时效性,需建立完善的应急处理体系。构建了分布式应急处理策略,实现快速故障诊断和应急响应,通过基于故障模式的反向推理和深度推理,利用故障分级诊断的推理策略,实现了针对不同故障采取相应的应急流程,并通过半实物仿真和实航测试,验证了 UUV 应急策略的正确性,提高了水下无人航行器任务执行的安全性。
2021, 4(2):143-147. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.012
摘要:机电设备事后性维修方式给产品的维修成本和维修工时带来了很大的浪费,而不科学的“定时” 预防性维修不但不能较有效地解决问题,反而可能给产品带来新的维修,确定合理的预防性维修周期可以有效降低维修资源成本。针对机电设备的特点,基于工程应用较广的威布尔寿命分布和贝叶斯条件概率开展分析,对预防性维修影响因素进行全面研究,鉴别出适合开展预防性维修的对象,确定出预防性维修周期方法和预防性检测维修周期模型。研究表明,应用寿命统计特性数据确定的 2 种分别基于失效率和可靠度的预防维修周期模型可以有效指导开展预防维修,降低维修资源成本,为预防性维修提供科学的方法。所做研究对于帮助工程人员开展预防性维修具有一定的指导意义。
2021, 4(2):148-151. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.013
摘要:反潜作战是世界难题,及早及时发现潜艇是反潜作战中至关重要的一步。水下预警系统是侦搜潜艇效率高、隐蔽性强的一种手段。针对水下预警系统侦搜潜性能不足、成本昂贵、布设不便等问题,提出了一款新型水下监控器构想,设计了基于此水下监控器的侦搜工作模式,讨论了新型水下监控器的指标要求, 并分析了研制这种水下监控器的关键技术以及实现的可行性。
2021, 4(2):152-157. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2021.02.014
摘要:针对自主水下航行器在水下航行中的姿态控制问题,采用经典控制律的数学模型,依据总体参数和流体动力参数,代入到下航行器纵向运动微分方程组中,通过 MATLAB 自编程序运用龙格库塔法求解此微分方程组,并将经典控制方程(算法)引入到微分方程组的求解当中,其仿真分析结果验证和支持了自主水下航行器的湖上试验,为某自主水下航行器项目实航演示样机的研制提供理论支持,具有一定的工程参考价值。