2022, 5(3):185-195. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.001
摘要:随着海上行动愈发频繁和激烈,海上安全事故频发,深海打捞救援日趋重要。以美军 F-35C 战机南海坠机为案例,详细梳理深海打捞相关设备和流程,重点分析影响深海打捞作业的海洋环境要素,并使用业务化产品对比分析 F-35 战机 3 次坠海时海洋环境参数的异同,最后对加强遂行深海打捞任务的能力建设提出建议。
2022, 5(3):196-201. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.002
摘要:目前,以美国为代表的海洋军事强国纷纷制定深海军事技术发展规划,加大深海的战略投入, 争夺海洋规则制定的主导权,深海战场将成为未来智能化作战的重要战场和军事争夺的制高点。为深入了解美军深海战场建设的未来趋势和制定合理的发展对策,对美军深海战场建设的发展开展研究。介绍了美军深海战场工程设施、深海战场武器装备、深海信息系统等方面的发展情况,总结了美军深海战场建设的发展趋势,对我国深海战场建设发展提出了思考与启示。
2022, 5(3):202-208. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.003
摘要:在实际的工程运用中,领航者–跟随者算法无法解决无人艇在编队形成过程中的相互碰撞问题, 往往需要提前确定编队初始状态,避免编队无人艇之间的相互碰撞。针对该缺陷,将速度障碍法引入领航者– 跟随者算法,并将威胁评价引入速度障碍法中,以解决无人艇在编队过程中的相互碰撞问题。建立了无人艇的运动仿真平台,并对提出的无人艇编队控制策略进行了仿真试验。试验表明:该算法提高了编队控制的稳定性,降低了编队形成过程中的碰撞风险。
2022, 5(3):209-217. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.004
摘要:在传统以半双工体制为主的水声通信系统中,常将通信信号传播信道假设为稀疏信道以便于后续处理。但通过目前的实测结果来看,在以单独设备的形式进行带内全双工水声通信实现时,由于发射换能器到近端接收端这一短程传播过程受到通信机电子舱的影响,造成了自干扰成分与信道的复杂性。为了进一步了解壳体材料对自干扰强度、传播路径复杂度的影响,以及不同接收端布置下接收到的自干扰信号成分差异,拟基于有限元法对 2 种壳体材料及不同近端接收端位置处的环路自干扰信号进行仿真,并通过辅助仿真验证各接收位置处接收到的自干扰信号最主要成分,对自干扰信道特征进行分析,为后续自干扰抑制及各域干扰抵消提供初步的理论支持与依据。
2022, 5(3):218-224. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.005
摘要:水下缆索运动建模过程中出现低应力松弛状态、大弯曲或扭转形变等状态,必须精细划分空间离散微元与时域求解步长以描述缆索曲率变化,进而避免数值求解奇异,这种处理方法使得求解水下缆索运动响应效率极为低下,甚至可能出现数值积分过程中截断误差与舍入误差累加导致的计算错误,无法描述水下锚泊、拖曳等系统的真实状态。针对精确描述水下柔性缆索的弯曲、扭转等形变状态及其对运动系统数学模型的影响,采用三次样条插值方法构建水下缆索微元空间形态,对连续水下缆索进行非线性离散处理,通过 Galerkin 余量消除方法实现求解域内满足缆索微元空间运动方程要求,建立了包含弯矩、扭矩作用的水下缆索动态运动数学模型与求解方法。通过与理论数值计算数据及海上实验数据对比分析,验证了本模型的准确性,可为水下锚泊系留、水下拖曳等系统的工程应用提供一种高效设计方法。
2022, 5(3):225-229. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.006
摘要:针对 AIS 系统和被动声呐航迹的关联问题,提出了基于模糊数学的关联算法。该算法引入了 AIS 航迹可靠性的概念,提出了包含船舶与被动声呐间角度、距离、航迹可靠性等3个因素的关联隶属度函数与权重分配。通过实验验证,该算法可以较好地实现 AIS 与被动声呐间的航迹关联,为声呐信号复盘分析和自动化处理提供了借鉴。
2022, 5(3):230-238. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.007
摘要:结合实际维修保障需要,分析某型舰三电极扫雷具控制分系统控制原理,提出一种基于码头环境条件对三电极扫雷具控制分系统在自动方式下实施有效调试的措施,搭建调试控制系统,并结合装备维修保障, 充分检验控制分系统的励磁输出受控性,提高控制分系统在码头环境下的维护效率,确保设备的完好性。
2022, 5(3):239-244. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.008
摘要:潜艇在进行阵地搜索时,往往难以掌握目标的运动要素,选择正确的阵地搜索机动样式较为困难。为选择固定阵地下最佳搜索机动样式,通过对比往返巡逻搜索、弓字形搜索、之字形搜索等样式,对目标概略来向已知、来向重点区域已知和目标概略来向未知条件下进行仿真计算,得出不同条件下潜艇搜索样式效能,从而为潜艇在固定阵地搜索目标的机动样式的选择提供参考。
2022, 5(3):245-249. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.009
摘要:耐压舱体是水下系统不可或缺的一部分,既要承载内部设备,又要承受外部压力,其强度至关重要。当舱体的加强筋板并非环肋时,筋板的设计只能凭设计师的经验完成,再进行仿真验证,这大幅增加了研发成本。采用基于 SIMP 插值的变密度拓扑优化方法,求解了耐压舱体在外压作用下的传力路径,并以此为依据优化了舱壁上加强筋的布置。经计算,优化后的舱体模型最大应力减小到了材料的许用范围内,并且变形量大幅减小,说明该拓扑优化方法在筋板设计上具有一定的指导意义。
2022, 5(3):250-255. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.010
摘要:针对猎雷声呐对水雷目标探测仿真问题,提出一种基于运动学信息与水下声场传播耦合分析的探测成像仿真方法。利用 Bellhop3D 声场分析方法对水下声信道信号冲击响应进行计算,结合信号复分析方法得到信号传播信道参数以构建声散射模型,以运动耦合方式综合分析声呐搭载平台位置、姿态及速度等因素对回波信号的影响,通过综合考虑上述因素来模拟目标回波信号,从而利用较为真实的等效回波信号进行图像重构。 以高频前视声呐为例,对声呐探测沉底水雷目标情况进行了仿真,结果表明,该方法能够得到高频声呐对沉底水雷目标的探测图像,与实际情况具有一致性,可为进一步构建反水雷相关模拟仿真训练系统提供参考。
2022, 5(3):256-259. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.011
摘要:分析了时敏目标概念、分类和特点,结合潜艇作战运用特点,探讨运用潜艇兵力打击时敏目标的优势,对典型目标打击的方法和时机。最后,根据实际从战场态势感知、一体化数据通信、作战指挥体系、 潜艇作战战法、构建时间敏感信息火力体系等方面提出意见,为弥补潜艇兵力打击时敏目标体系建设不足, 进一步为提升我军时敏目标打击能力提供依据。
2022, 5(3):260-265. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.012
摘要:随着海军无人作战平台技术的快速发展,各种武器系统的智能化和无人化是必然的趋势。无人水下航行器将是未来作战最重要的装备,其集成了探测、导航、定位、能源、推进、新材料、新工艺以及智能控制等高科技,可充当现代海战的力量倍增器,提升体系作战能力。由于反水雷作业的危险性,将无人水下航行器与反水雷技术相结合,是未来反水雷的重要发展方向。
2022, 5(3):266-272. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.013
摘要:为了解决装配水舱的水下无人航行器在出航前,需人为通过调节水舱液位,使航行器处于零浮力状态的不便捷性问题,提出一种可以自动调整航行器平衡液位的方法。结合航行器自身水舱结构,通过 PID 算法将航行器的姿态信息和水舱液位信息进行整合,调节水舱水量实现航行器密度近似于当前水域密度,寻找满足航行器零浮力平衡姿态下的水舱液位。通过 MATLAB 仿真分析,该算法可以实现自主调节平衡液位的目的。
2022, 5(3):273-277. DOI: 10.19838/j.issn.2096-5753.2022.03.014
摘要:介绍了一种基于 MAX274 芯片设计制作多通道有源低通滤波器的方法,并通过 MATLAB 仿真得到滤波器频率响应曲线,验证其在相应频带内有较好的滤波与增益性能。该设计体积小、单片集成、方便调试,应用于某大深度潜标项目水声测量装置中,能够实现对深海环境背景下目标信号的监测以及海洋环境噪声的长期定点采集。