水下无人系统学报

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宋保维, 李磊, 胡海豹, 刘占一

2009, 17(4): 001-5. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.001

[摘要](1407) [PDF 626KB](787)

摘要:
针对新型不同尺寸分布V型脊状结构，对其湍流边界层减阻特性进行了研究，根据新型脊状结构形状特殊性的特点，对其计算域、计算网格及其流动参数进行了合理化处理，采用雷诺平均N-S方程和RNG k-ε湍流模型计算新型脊状表面的湍流边界层流动和粘性阻力。通过与常见等尺寸脊状表面及光滑面的对比得出，新型脊状表面具有良好的减阻效果，减阻量近15%；新型脊状结构更有利于“二次涡”的形成与发展，而“二次涡”是产生并影响减阻效果的根本原因。

鱼雷空投附件振动试验相关问题探讨

张志民, 田树红, 曹小娟, 曾小凡

2009, 17(4): 006-9. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.003

[摘要](1336) [PDF 487KB](593)

摘要:
论述了鱼雷空投附件振动环境试验中必须面对的几个技术问题，介绍了环境振动试验条件的选择标准，对随机振动试验振动量级的均方根计算进行了分析，并以空投附件夹具的设计为例提出了试验夹具的设计原则，对振动试验过程中的具体技术细节问题进行了说明。与传统空投附件振动试验不同的是，本文在试验中对空投附件各部位的振动响应进行了监测，这有利于振动试验方法的确定以及及时处理试验过程中出现的技术问题。

高空远程滑翔鱼雷全弹道仿真关键技术

潘光, 吴文辉, 毛昭勇, 黄桥高

2009, 17(4): 010-15. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.002

[摘要](1626) [PDF 692KB](613)

摘要:
高空远程滑翔鱼雷技术是一种集高空滑翔与水下航行于一体的综合设计研究，对其全弹道进行仿真是其概念设计阶段的一项重要内容，同时也是其设计的理论依据。本文根据高空远程滑翔鱼雷在运动过程中的不同主导因素，对其全弹道进行划分并分析各阶段弹道的主要特点。结合相关研究基础，对弹道仿真技术进行了研究，并提出建模仿真方法。该仿真方法对高空远程滑翔鱼雷的全弹道仿真具有指导意义。

微小型水下航行体多学科稳健设计优化方法

王鹏, 宋保维, 刘旭琳, 毛昭勇

2009, 17(4): 016-19. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.004

[摘要](1677) [PDF 402KB](639)

摘要:
近年来由于军事发展需要，微小型水下航行体技术发展迅速。针对微小型水下航行体设计过程中固有的不确定性和多学科性，将产品设计的不确定性设计理论和多学科设计优化理论相结合，提出了一种可用于复杂系统多学科稳健设计优化的稳健协作优化算法。以某微小型水下航行体为例，对其学科划分和稳健协作优化过程进行了分析，探讨了多学科稳健设计优化技术在微小型水下航行体设计中的应用方法。

基于改进亮点模型的尺度目标建模技术

刘文远, 张静远, 吕阳, 刘曦霞

2009, 17(4): 020-24. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.005

[摘要](2312) [PDF 510KB](1222)

摘要:
在近场情况下，目标相对声源作变向运动时，水下目标各个亮点运动速度已不能简单地等同于目标几何中心运动速度。针对此问题，提出了一种典型的运动目标亮点速度的解算方法，以此为基础建立了改进的目标亮点模型。计算了雷目距离、目标弦角、目标运动速度和旋转角速度对改进模型回波频谱的影响，回波频谱均出现明显的带宽展宽现象，且展宽程度受目标速度和旋转角速度影响最大。仿真结果表明，改进亮点模型能够更加逼真地模拟水下体目标的回波特性，模型是有效的。

水中目标特性及探测剖析

吴开明, 丁翠环, 吴立新, 任云

2009, 17(4): 025-30. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.006

[摘要](2036) [PDF 768KB](845)

摘要:
从水中目标识别的系统环节出发，分析了水中目标固有的内在特性及其与环境水体相互作用的外在特性，探讨了与水中目标识别相关的水声物理场特性和目标处于动态海洋环境场时的特性，以及识别水中目标的多种方式，展望了水中目标特性研究的应用领域，指出水中目标特性的延拓是水声学及相关交叉学科发展的学术推动力和以后发展的方向。

提高检测多亮点目标性能的联合相关器技术

杨保锋, 董春凯

2009, 17(4): 031-37. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.007

[摘要](1983) [PDF 643KB](652)

摘要:
为了提高鱼雷自导捕获和识别低反射强度目标的能力，分析了时域压缩副本相关器的工作原理，并基于时域压缩副本相关器，采用多亮点信息的累加和相乘来进一步提高处理增益和亮点参量估计精度，提出了双通道时域压缩副本与回波联合相关器技术和双通道时域压缩副本与回波相关联合乘法器技术，并对这2种方法进行了深入的理论分析和仿真。仿真结果表明，与时域压缩副本相关器相比这2种方法能提高3 dB的处理增益，同时亮点参量估计精度也能得到明显改善。经鱼雷自导实航试验验证了该技术的有效性和实用性。

基于阵列模型的窄带信号盲解卷积方法

王丛, 王海燕, 白峻

2009, 17(4): 038-42. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.008

[摘要](1391) [PDF 503KB](620)

摘要:
在水声技术中，鱼雷对多目标进行被动检测时，需要对多目标源信号进行分离、定位，而雷体传感器阵列接收的信号通常为纯时延卷积混合信号。本文针对这种卷积混合只考虑窄带信号情况，把盲分离与阵列信号处理结合起来，将实数的卷积混合转化为复数的瞬时混合，从而在盲分离阵列模型的基础上，通过复数盲分离的手段完成盲解卷积。解卷积恢复的多目标源信号十分有利于多目标特征识别与定位。文中所构建的正弦信号盲解卷积仿真试验取得了令人满意的结果，表明方法是正确有效的。

鱼雷自导主动信号具备隐蔽性能的条件探讨

吴亚军, 郭涛, 雷晓莉

2009, 17(4): 043-47. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.009

[摘要](2103) [PDF 582KB](689)

摘要:
随着鱼雷技术的发展，低截获概率鱼雷自导技术将成为鱼雷发展的一个重要方向,将雷达低截获概念引入鱼雷自导系统，通过对鱼雷自导波形设计的重要性和设计方法的讨论，重点探讨了鱼雷自导主动信号具备隐蔽性的条件，提出了鱼雷自导主动隐蔽性信号的总体设计思路和信号形式的分类方法，最后给出了几种常用的低截获概率信号，为主动隐蔽性信号的生成方法和检测方法的深入研究以及开展隐蔽信号用于鱼雷自导的可行性研究提供参考，这有助于提高鱼雷的战斗力和生命力。

三轴转台工作频带对鱼雷控制系统动态性能的影响

徐枫, 黄华红, 刘雪辰

2009, 17(4): 048-52. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.010

[摘要](1676) [PDF 503KB](623)

摘要:
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。

自主水下航行体落点精度评估方法

刘明雍, 赵春阳, 赵涛

2009, 17(4): 053-56. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.011

[摘要](1772) [PDF 479KB](656)

摘要:
针对自主水下航行体(AUV)落点精度的评估问题，结合其一般难以组织大量全航程试验的工程实际，提出了在AUV进行弹道折合的情况下一种新的序贯评估方案，对在引入弹道折合误差后对双方的风险（犯2类错误的概率）造成一定的影响进行了分析。该方法可以在AUV不进行全航程试射的条件下对其落点精度进行评估，减少了试验成本。仿真算例表明，论文提出的方法简捷有效，在工程实践中具有较好的实用价值。

基于Simulink/VRML的多AUV视景仿真系统实现

钟勇潮

2009, 17(4): 057-60. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.012

[摘要](2046) [PDF 530KB](631)

摘要:
针对多AUV海上试验风险大，成本高，周期长等问题，建立多AUV仿真平台是解决这些问题的有效途径。本文在MATLAB仿真环境中建立了一套分布式的可视化仿真系统，利用Simulink的S-function开发了基于TCP/IP的网络通信接口，采用VRML 建模技术构建了水下航行体的3D实体模型、海洋环境模型和海底地形模型，最后通过Simulink的VR-Sink模块实现了水下航行体的驱动。仿真结果表明，该系统能够在局域网中逼真地演示多AUV在虚拟海洋环境中的协同工作过程，验证了协同控制策略的有效性，为深入开展多AUV技术研究提供了参考。

水下航行体涡轮机通流部分流场及性能数值研究

伊进宝, 钱建平, 董春鹏, 俎志鸿, 李留成, 赵卫兵, 师海潮

2009, 17(4): 061-66. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.013

[摘要](1631) [PDF 849KB](624)

摘要:
基于求解雷诺平均的NAVIER-STOKES方程组，对水下航行体涡轮机通流部分的流场及性能进行了数值模拟，研究了设计工况与非设计工况下涡轮机内部流场精细结构和流动损失，分析了非设计工况涡轮机效率的影响因素。研究表明，设计工况下喷管处于超临界状态，造成叶轮中很强的入口激波，引起叶轮壁面边界层的分离；存在叶尖径向间隙泄漏和轴向间隙泄漏，由此造成很大的间隙泄漏损失；非设计工况下，涡轮机出口背压升高，涡轮机效率下降明显，喷管环效率下降是主要原因；本文所使用的CFD模型及计算方法能够较好地捕捉水下航行体涡轮机内部存在的各种复杂流动结构，所预测的涡轮机性能与试验数据吻合良好。

鱼雷涡轮发动机变工况控制方法的选择

孟令秀, 王育才, 王鹰

2009, 17(4): 067-69. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.014

[摘要](1630) [PDF 375KB](700)

摘要:
鱼雷在变速或变深等变工况下工作时，涡轮机主要工作参数的变化会引起其他参数一系列的变化，导致涡轮机效率下降，以至于不能正常工作，所以必须对变工况过程中的鱼雷动力系统进行相应的调节，以期获得较好的系统运行效率和平稳性。本文通过建立涡轮机的功率模型，分析模型中在变工况条件下的可调参数，采用了同时调节推进剂流量和工作喷嘴数目的控制方法，同时对工作喷嘴数目的调节采取了一定的优化措施。仿真结果验证了控制方法的可行性。

对潜用武器发射装置发射噪声控制研究的思考

程广涛, 张振山

2009, 17(4): 070-73. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.015

[摘要](1697) [PDF 527KB](626)

摘要:
武器发射噪声是影响安静型潜艇生命力与战斗力的重要因素。阐明了潜用武器发射装置发射噪声控制研究的重要意义，归纳了潜用武器发射装置的分类以及武器发射噪声的主要来源。针对武器发射装置的现状以及往复泵式发射装置的特点，从装备改造升级角度考虑，分析了发射噪声生成机理，进行潜用武器发射装置的低噪声设计，提出了一系列发射噪声控制措施，对装备性能升级及新型发射装置的研制具有工程参考价值，文中提到的噪声控制方案还有待工程检验，以期达到预期的噪声控制目标。

线导鱼雷的速制及其作战运用

李本昌, 刘贺, 郭勍

2009, 17(4): 074-76. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.016

[摘要](1782) [PDF 377KB](637)

摘要:
依据鱼雷武器作战使用的战术要求和线导鱼雷导引控制的技术条件，在分析鱼雷辐射噪声、速度对作战使用所产生的影响的基础上，论述了线导鱼雷采用多速制的必要性和必然性。然后，通过仿真计算指出，尽管鱼雷具备多速制，如果导引应用上不能有效地利用鱼雷的速度资源，仍然会对作战应用带来极大限制。据此提出为了真正发挥多速制线导鱼雷的战术效能，发射平台应提供交替使用鱼雷不同速制的导引方法，以便既能够发挥鱼雷高速制速度快、接近目标时间短的优势，又能发挥鱼雷低速时辐射噪声小、利于平台声纳探测的特长。并指出交替使用高低速导引需要着重解决的问题。

基于Bayes SPRT方法的鱼雷作战适用性试验设计

高江, 李春峰, 刘波

2009, 17(4): 077-80. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.04.017

[摘要](1254) [PDF 394KB](593)

摘要:
从研究新型鱼雷作战试验鉴定出发，阐述了鱼雷作战适用性试验的重要意义，论述了如何基于Bayes 序贯概率比检验 (SPRT）方法进行鱼雷作战适用性试验设计，说明了作战试验样本的确定，利用A.Wald提出的序贯概率比检验引出Bayes SPRT方法，定量明确了试验方案，最后采用Bayes SPRT方法作出了不同验前概率下的Bayes截尾SPRT方案，为海上靶场新武器作战适用性试验研究提供参考。

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