水下无人系统学报

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赵兵, 尹韶平, 高涌, 蔡卫军, 高智勇

2009, 17(2): 001-4. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.001

[摘要](2211) [PDF 660KB](791)

摘要:
随着理论计算方法的逐步完善以及计算资源的增强，对流动噪声进行理论数值分析已逐渐可行并成为深入了解声源传播途径、噪声产生机理及噪声声级预报的重要手段之一。对鱼雷的泵喷流场进行了计算，并对流场结构作了分析，然后采用Proudman理论计算了泵喷的宽带噪声，结果表明，主要噪声源区域与流场特征相一致，由此表明,流场的涡旋脉动是噪声产生的主要因素，在此基础上提出了控制泵喷流噪声的途径。

水下航行器流噪声特性分析

宋保维, 马骥, 胡海豹, 陆翔, 刘占一

2009, 17(2): 005-10. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.002

[摘要](2039) [PDF 532KB](795)

摘要:
运用大涡模拟（LES）湍流模型及Lighthill声类比理论求解了水下航行器湍流边界层的声场。通过分析发现，水下航行器转捩区比发展区具有更大的声功率密度，且转捩区峰值处在高频区，发展区峰值处在低频区。同时探讨了速度对水下航行器频谱的影响，在速度增加的情况下，水下航行器具有更高的声压值，且在频谱上引起了其迁移频率的后移。

鱼雷流噪声的综合预报方法研究

赵加鹏, 石秀华, 杜向党

2009, 17(2): 010-14. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.003

[摘要](1377) [PDF 469KB](560)

摘要:
基于边界层理论和转捩区声辐射理论，在对传统鱼雷流噪声预报模型进行分析和对比的基础上，提出了一种鱼雷流噪声的综合预报方法。该方法利用Krane的偶极子声源模型对基于Liepmann理论的位移厚度脉动单极子声源模型进行改进，并综合考虑压力梯度和声衍射损失对转捩区声辐射的影响。结果表明，与零压力梯度相比，逆压梯度下的转捩区将导致更高的噪声辐射，利用综合预报方法预报的噪声级与实测值的一致性较好。

无人水下航行器外挂鱼雷稳定性判断

周杰, 王树宗, 张志迅

2009, 17(2): 015-19. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.004

[摘要](2016) [PDF 439KB](750)

摘要:
为分析外挂鱼雷武器后无人水下航行器的稳定性，首先确定了鱼雷的外挂位置，建立了无人水下航行器外挂鱼雷的运动模型，并将模型简化为纵向运动和横向-横滚运动。在详细分析了鱼雷对无人水下航行器作用力的基础上，建立了扰动方程并进行了拉氏变化，根据稳定性判据获得了无人水下航行器外挂鱼雷稳定性判断的条件。

一种在较大初始数学平台误差角下提高AUV导航精度的新方法

严恭敏, 严卫生, 徐德民

2009, 17(2): 020-24. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.005

[摘要](1988) [PDF 540KB](709)

摘要:
如果发射冲击很大或者初始对准时间很短，可能导致自主水下航行器（AUV）中捷联惯导系统（SINS）的初始平台误差角比较大，特别是方位误差角大时，它成为影响AUV自主导航精度的重要因素。发射后利用捷联惯性测量组件（SIMU）和多普勒测速仪（DVL）的采样输出，同时实施航位推算（DR）和捷联罗经对准（GA) 2种算法。当GA在短时间内水平调平后，直接修正DR的水平姿态角；当GA方位对准基本收敛后，计算GA方位与DR方位之间的方位误差，并借助于航迹相似性原理修正DR的方位角和位置，从而提高后续阶段的AUV导航精度。仿真结果表明,该方法可以修正由初始平台误差角造成的定位误差，但对与DVL有关的定位误差无效，修正后AUV定位误差下降到不修正的19.8%.

一种利用激光波前变化检测尾流场的方法

冀邦杰, 王海陆, 严由嵘, 李碧丽

2009, 17(2): 025-28. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.006

[摘要](1352) [PDF 429KB](670)

摘要:
尾流场是舰艇在航行过程中形成一个含有大量微气泡和涡流的区域称之为尾流场，其声学、光学、热学及电磁学都与正常海水截然不同，通过对尾流光学等特征信号的探测，可以达到检测和跟踪尾流场的目的。激光在不同介质中传播时，其波前将发生变化，提出了一种利用激光通过尾流场后的波前变化检测尾流场的方法，通过对比激光经过静水和实验室模拟尾流模拟装置后波前的变化实现了检测尾流场的目的。实验结果表明，气泡对波前的影响不明显，涡流对波前的影响非常明显，当涡流越大时波前变化也越大，该方法的提出为提高光尾流检测能力提供了一种新的途径。

浅海混响扩展的空时2D分布与混响抑制

詹昊可, 蔡志明, 苑秉成

2009, 17(2): 029-32. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.007

[摘要](1695) [PDF 468KB](688)

摘要:
从不同锥角入射的浅海混响，造成具有空时耦合特性的多普勒的扩展，在频域形成一定带宽的干扰，对鱼雷目标检测性能有极大的影响。研究了混响在频域上的扩展程度，得出了这种扩展在空时2D平面具有特定形式的结论，因此单纯从频域处理出发，利用多普勒进行混响抑制效果不是很理想，需联合考虑空域与频域上的混响抑制方法。在此基础上研究了空时最优处理方法在主动声自导鱼雷中的应用，通过压低旁瓣减少旁瓣区混响和自身多普勒零陷抑制主瓣混响等措施对传统方法进行了改进。仿真数据处理表明，2种方法均能较好的抑制混响，其中改进方法因计算量较低易于实时实现。

一种多基地声纳的联合估计定位算法

孙勇, 赵俊渭, 张银兵, 张小凤

2009, 17(2): 033-36. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.008

[摘要](1505) [PDF 387KB](650)

摘要:
为了改善双基地声纳在某些区域（如基线区、发射和接收站的侧边区）定位性能，最有效的方法就是增加发射和接收站的数量，形成多基地声纳系统。而目前较成熟的多基地算法的测量子集都包含3个测量量，基于此提出了一种将基于波达时间的多基地声纳定位算法(TOL)和基于方位测量的多基地声纳定位算法(BOL)的测量子集进行联合估计，并将这种新算法与包含6个测量量的测量子集的多基地声纳定位算法做比较。仿真结果证明，提出的联合测量子集定位算法的定位精度要比多基地TOL、BOL以及多个测量的多基地声纳定位算法的定位精度都要高。

鱼雷声学基阵硫化新技术探讨

刘军凯, 郭涛, 龚源

2009, 17(2): 037-39. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.009

[摘要](1456) [PDF 393KB](638)

摘要:
为了解决以往鱼雷声学基阵硫化技术中暴露的问题，通过选取新的硫化材料、金属表面处理以及换能器单元布阵等改进措施,提出了新的改进方案，经试验及小批量生产证明，该方案解决了金属面与橡胶粘接不牢靠和透声橡胶流线型控制合格率低等技术难题，提高了声学基阵制造合格率，缩短了制造周期，优化了鱼雷自导系统的声学性能，从而满足了鱼雷批量生产的需要。

尾流自导鱼雷弹道逻辑仿真

赵向涛, 孙续文, 周明

2009, 17(2): 040-44. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.010

[摘要](1894) [PDF 493KB](838)

摘要:
针对尾流自导鱼雷的制导特点，采用面向对象程序设计方法进行了尾流自导鱼雷弹道逻辑的仿真，比较精确地建立了机动目标尾流的仿真模型，研究了尾流自导鱼雷对尾流碰撞检测的仿真原理，深入分析了尾流自导鱼雷的弹道逻辑，提出了尾流自导鱼雷的弹道仿真方法，从而完成了尾流自导鱼雷弹道逻辑的仿真。经过对仿真输出图形和仿真数据的分析，验证了尾流自导鱼雷弹道逻辑的仿真模型的正确性和实用性。

水下涡轮发动机推进系统建模研究

罗凯, 孙军亮, 党建军, 王育才

2009, 17(2): 045-48. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.011

[摘要](1785) [PDF 475KB](708)

摘要:
开式循环水下涡轮发动机动力系统本身的结构特点和工作条件决定了其特殊性。针对该系统进行数学建模是系统分析与设计的基础。基于系统物理机理分析和元件特性数据拟合相结合的方法，建立了完整的开式循环涡轮发动机动力推进系统的数学模型，该模型物理意义明确、构成简捷，精度较高，且便于参数调整和编程计算。该模型可应用于动力系统的性能评估和优化设计，同时由于该模型描述了系统的动态过程，是发动机控制系统设计的基础。

对置式凸轮发动机活塞热分析

袁鹏, 高晟耀

2009, 17(2): 049-52. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.012

[摘要](1971) [PDF 455KB](706)

摘要:
在进行发动机的开发和技术改进时，对活塞热负荷进行分析可为其强度分析与结构优化设计提供理论依据。文中利用有限元方法对对置式凸轮发动机活塞进行了热分析，通过建立有限元模型和确定模拟边界条件得到了活塞的数值模拟温度场。分析结果表明，整个活塞温度偏高，应对此发动机活塞进行结构参数优化，以提高活塞耐久性，发挥对置式发动机的结构优点。

基于拖曳线列阵声纳的潜艇武器发射噪声监测仿真研究

程广涛, 张振山, 曾广会

2009, 17(2): 053-56. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.013

[摘要](1813) [PDF 535KB](649)

摘要:
为了轻便快捷地获取潜艇发射雷弹时的辐射噪声，基于潜艇“水放”操纵训练理论，设计了通过本艇进行回转机动利用艇载拖曳线列阵声纳测量的方案。基于试验的实际情况，根据潜艇拖曳阵模型，仿真生成了各水听器阵元与本艇的位置关系；根据噪声源理论模型分析产生雷弹发射模拟噪声，利用SαS分布模拟武器发射冲击噪声，仿真分析模拟噪声在海洋环境中的传播衰减，对阵元信号分别利用最小方差无畸变响应法（MVDR) 、空间平滑MVDR以及适应子带的波束域多重信号分类（BMUSIC）算法进行信号处理，得到发射噪声的声源级、频谱结构和方位。仿真结果表明，试验设计方案在减少测量成本、简化试验保障条件的基础上，实现分离发射噪声和潜艇辐射噪声的目标，可以获取开展发射装置减振降噪研究的发射噪声数据。

基于超视距通道的火箭助飞鱼雷射击效率研究

寇祝, 周明

2009, 17(2): 057-60. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.014

[摘要](1653) [PDF 453KB](736)

摘要:
在火箭助飞鱼雷对潜攻击中，采用直升机吊放声纳为信息指示源的超视距射击通道可以充分发挥火箭助飞鱼雷射程远、速度快的特点，而射击通道确定的目标运动要素精度和通道反应时间对射击通道的性能有重要影响，分别对目标运动要素精度和通道反应时间进行理论分析和计算，给出了计算公式，并运用蒙特卡洛法对其进行仿真计算，分析其对射击效率的影响，并进一步提出了解决办法。

基于Visual j⁺⁺的鱼雷总体联调虚拟训练系统

李伟, 刘海光, 王桂芹

2009, 17(2): 061-64. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2009.02.015

[摘要](1185) [PDF 588KB](651)

摘要:
基于鱼雷总体联合调试的部队实际操作和训练需求，提出了用虚拟面板微机模拟操作的形式来代替实装操作训练的思路，开发了鱼雷总体联调虚拟训练系统，给出了该系统的功能设计和实现方法，特别是基于Visual j⁺⁺的程序设计方法。该系统将电子书多媒体学习功能、实装仿真模拟训练功能和操作考核微机自动判分功能结合为一体，首次实现了面向鱼雷技术准备全过程的网络化虚拟训练过程。

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