水下无人系统学报

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帅智浩, 严海, 曹小娟, 王志杰

2015, 23(2): 081-85. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.001

[摘要](875) [PDF 514KB](437)

摘要:
针对高空投送载体组合结构, 提出了“分段划分、绑定连接”的建模方法, 借助有限元分析软件Abaqus建立了其有限元模型, 并对其进行了自由边界状态的模态分析, 得到了组合结构的前30阶固有频率及相应振型。分析结果显示出组合结构各部分振动的强弱分布及抗振薄弱区, 揭示了不同固有频率下组合结构的振动模态特性, 为后续进行投送载体的结构改进和优化设计提供理论依据。

新材料在鱼雷设计中的应用与发展

张梦, 孙曙日, 冯殿震

2015, 23(2): 086-89. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.002

[摘要](974) [PDF 374KB](561)

摘要:
新材料技术的开发与研制是提高鱼雷性能、影响鱼雷作战效能的关键因素之一。重点介绍了几种鱼雷设计用新材料的基本特性, 包括铝锂合金、镁合金、钛合金、高温合金等金属材料, 以及阻尼减振材料、陶瓷材料、浸银炭石墨等非金属材料, 列举了以上材料在鱼雷设计中的应用现状, 展望了其在未来鱼雷设计中的发展前景。

基于威布尔分布的鱼雷实航工作可靠度评估方法

张远彪, 叶豪杰, 朱文振

2015, 23(2): 090-92. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.003

[摘要](1133) [PDF 186KB](393)

摘要:
为了解决传统基于二项分布评估鱼雷实航工作可靠度方法无法区分远近航程航行之间可靠度差别的不足, 针对现代鱼雷系统功能结构和故障状态复杂、航行距离远和工作时间长等特点, 提出基于威布尔分布的鱼雷实航工作可靠度评估方法。计算实例表明, 该方法简单实用, 可对鱼雷实航工作可靠度进行更直观和科学的评估, 可为现代鱼雷可靠性试验鉴定提供参考。

光尾流探测系统回波信号的数值仿真

马青山, 陈亚林, 郝保安, 刘昆仑, 何辰, 严冰

2015, 23(2): 093-97. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.004

[摘要](859) [PDF 385KB](478)

摘要:
为了仿真光尾流探测系统参数对回波信号的影响, 利用米氏散射理论计算了单个气泡的光散射特性, 并求解了不同尾龄时刻舰船尾流截面的光学厚度。结合尾流探测的工程应用设计了探测系统的原理光路, 并依据探测光路图采用数值方法, 得到了具体探测参数下的尾流回波信号。仿真结果表明, 探测系统参数的优劣对回波信号的影响至关重要, 该研究可为光尾流系统的参数优化提供一定的理论参考。

基于单声矢量传感器的语音信号时频掩蔽盲分离改进算法

陈晓屹, 王英民

2015, 23(2): 098-103. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.005

[摘要](837) [PDF 484KB](459)

摘要:
利用单声矢量传感器精确的测向能力, 提出了一种基于波达方位估计(DOA)的语音信号盲分离改进算法。该算法在时频域进行, 采用基于混合冯·米塞斯分布的期望最大化算法对混合信号中各个源信号在每个时频点的概率进行估计。基于此, 针对高混响及信号方位较近时很难估计到均值的问题, 提出了一种简单、有效的改进算法, 并在不同混响强度、不同方位差及不同混合信号数目情况下对其进行了仿真验证。仿真结果表明, 相较于二值时频掩蔽和泛值时频掩蔽, 文中提出的改进算法在信号-失真率(SDR)和客观感知质量(PESQ)两方面均有较大提高。

一种鱼雷主动声自导目标检测真实性判定方法

熊乾坤, 唐世轩

2015, 23(2): 104-107. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.006

[摘要](1200) [PDF 191KB](422)

摘要:
针对鱼雷主动声自导检测目标不稳定问题, 提出了一种量化的目标检测真实性判定方法。该方法根据鱼雷检测目标点的距离、方位等有关航行参数, 采用坐标反算方法计算其在鱼雷内测坐标系中坐标, 对目标点位置进行坐标转换, 在同一平面直角坐标系中计算鱼雷检测目标点与实际目标点的距离, 并据此判定鱼雷主动声自导检测目标的真实性。文中采用Python程序设计语言实现了该算法, 算例验证了该方法简单有效, 具有可行性。

鱼雷主动隐蔽探测技术可行性研究

吴亚军, 卢丁丁

2015, 23(2): 108-112. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.007

[摘要](1577) [PDF 350KB](502)

摘要:

为了探讨鱼雷主动隐蔽探测技术的可行性及实现途径, 建立了由自导接收机模型、侦察接收机模型以及水声信道模型构成的低截获自导系统模型。在此基础上, 对鱼雷主动隐蔽探测的性能进行了理论分析和仿真评估, 给出了鱼雷主动隐蔽探测距离的预报。最后, 从大时间带宽积信号的生成和处理两方面进行了鱼雷主动隐蔽探测的可行性分析, 提出了采用主动连续波自导来实现鱼雷主动隐蔽探测的技术途径, 为鱼雷主动隐蔽探测的工程实现提供依据。

基于量子遗传算法电机优化策略及参数选择

吴凇, 陈钢

2015, 23(2): 113-118. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.008

[摘要](1191) [PDF 283KB](390)

摘要:
使用量子遗传算法对电机结构进行优化设计需对相关策略和参数进行妥善设置这对使用者的使用经验有一定要求。以某外转子磁系统永磁无刷双转电机为原型讨论了旋转角调整策略及收敛判据的选择方法分析了不同量子交叉、量子变异概率对寻优效果的影响并介绍了种群规模、优化变量个数的设置思路。归纳总结出使用量子遗传算法解决电机结构优化问题的算法设置方案可作为解决其同类问题的参考。

一种振动能级梳状滤波精确计算方法

孙涛, 高慧中

2015, 23(2): 119-123. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.009

[摘要](1275) [PDF 537KB](711)

摘要:
现有的1/3倍频程处理方法都是以测试信号不包含明显干扰为前提, 因而在处理带噪声信号时存在一定先天不足。针对现场测量信号中经常存在规律性噪声(噪声线谱呈梳状等间隔分布)的现象, 提出了以Fourier核函数为基函数的梳状带阻滤波器与1/3倍频程有机结合来消除规律性噪声对结果影响的方法。该方法能够在频域下直接消除干扰并计算滤波后信号的振动能级, 计算量小、精度高。通过对动力装置功率试验中出现规律性噪声的振动信号进行合理修正, 重新评估其振级水平, 避免了多次重复试验, 节约了试验费用。

一种水冲压发动机推力测试方法

王晓欣, 党建军, 张学雷, 罗凯

2015, 23(2): 124-128. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.010

[摘要](861) [PDF 497KB](371)

摘要:
为了探索适用于超空泡水下航行器水冲压发动机的推力测试方法, 采用理论分析与仿真计算相结合的研究手段, 建立了发动机喷管推力量值与流场参数之间的关联理论模型, 提出了推力量值的水下测试及估算方法,并针对具体的超空泡水下航行器外形及典型工况进行了流场数值计算, 利用所提的测试方法计算的推力值与设计值相比较, 论证了该方法的可行性。同时, 针对发动机喷管的过膨胀、欠膨胀工况进行独立分析, 获得了喷管出口截面的流场特征, 为测试方法中喷管出口截面处关键流场参数的测量提供可操作性和可实现性依据。

影响鱼雷定向战斗部威力的偏心起爆仿真与试验

曲大伟, 王团盟

2015, 23(2): 129-133. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.011

[摘要](946) [PDF 515KB](540)

摘要:
定向起爆技术可大幅提高鱼雷战斗部的能量利用率, 加大对大中型舰船目标的毁伤。基于此, 对重型鱼雷定向战斗部缩比样机在3种不同起爆方式下, 在相同测点处的冲击波超压进行仿真计算和试验测试, 结果表明, 战斗部3点偏心起爆方式产生的冲击波超压在一定范围内, 在目标方向上较中心起爆方式有所增强, 偏心距愈大, 冲击波超压增强幅度愈大。因此, 3点偏心起爆可作为重型鱼雷定向战斗部优先选择的起爆方式。该文的研究将为优化重型鱼雷战斗部设计提供参考。

浮标无线通信中的联合信源信道编码性能

薛擎天, 徐于洋, 左晓亚, 朱云周, 周虎, 李波, 闫中江

2015, 23(2): 134-138. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.012

[摘要](888) [PDF 1206KB](819)

摘要:
浮标无线通信系统可以对战场环境信息第一时间进行传送与分析。但其工作环境具有资源有限、时变等特点, 基于分离原则的编码很难适用于这种复杂情况。基于此, 文中分析了浮标无线通信中不同信源特性, 并分别针对传感器信息和图像视频信息提出了2种基于不等差错保护和LDPC码的信源信道联合编码方法。仿真结果表明, 所提方法可以在提高系统传输效率的同时, 显著提高了对传感器的重要数据和图像视频的恢复能力, 保证了传输可靠性, 为海军综合作战能力的提升提供参考。

基于动态设计分析方法的舰载鱼雷发射装置抗冲击特性研究

何佳磊, 周川

2015, 23(2): 139-144. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.013

[摘要](1115) [PDF 1766KB](1014)

摘要:
舰船设备和系统的抗冲击能力是决定舰船战时生命力强弱的重要因素。该文采用舰艇三联装鱼雷发射装置模态试验与有限元综合建模技术, 在Ansys Workbench中建立了发射装置抗冲击有限元分析模型, 借鉴美国海军用以考核舰船设备抗冲击性能的动态设计分析方法DDAM), 结合国军标GJB1060设计发射装置冲击输入谱, 对其进行抗冲击特性仿真计算, 以考核发射装置的抗冲击性能。仿真结果表明, 在发射装置转台瓦板处, 发射装置横向冲击位移响应及Von Mises应力均为最大, 但其最大Von Mises应力均没有超过材料的屈服强度。在材料的许用应力范围内, 横向、纵向、垂向抗冲击性能均满足舰船设备抗冲击考核要求

机动规避条件下尾流自导鱼雷射击瞄点选取方法

张洪刚, 王鹏, 张静远

2015, 23(2): 145-149. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.014

[摘要](964) [PDF 366KB](627)

摘要:
随着鱼雷报警能力的提高, 水面舰艇实施机动规避可有效对抗尾流自导鱼雷。针对典型规避方式, 仿真了不同瞄点下水面舰艇成功规避的临界鱼雷报警距离。仿真结果表明, 临界报警距离与来袭鱼雷方位角有关, 且随比例系数k的增大而增大。因此, 射击瞄点的后移可提高尾流自导鱼雷对机动规避方式的反对抗效果。

飞航式助飞鱼雷指令修正攻潜能力研究

贾跃, 梁良, 任磊

2015, 23(2): 150-156. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.015

[摘要](1343) [PDF 505KB](493)

摘要:
针对飞航式助飞鱼雷的指令修正功能, 介绍了其对潜攻击的基本过程, 深入分析了指令修正射击的方法原理及修正时机, 从鱼雷的修正能力、鱼雷的飞行姿态及目标的运动要素等方面研究对指令修正射击的影响, 并建立了飞航式助飞鱼雷的攻潜能力仿真模型。通过计算得到最佳修正后鱼雷飞行距离的确定原则及变化规律, 分析了飞航式助飞鱼雷指令修正射击的攻潜能力, 为实际操作提供了理论依据。

故障预测与健康管理技术在鱼雷PHM 模型设计中的应用

王昊, 高江

2015, 23(2): 157-160. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2015.02.016

[摘要](760) [PDF 238KB](969)

摘要:
结合现役大型武器系统保障特点和故障预测与健康管理技术及其成功应用范例, 介绍了故障预测与健康管理技术(PHM)的核心理论、关键技术和技术复杂性。从分析视情维修(CBM)开放体系结构的设计思想与应用方法入手, 设计了鱼雷的PHM模型, 分析了各模块职责与功能, 并完善了该模型的体系架构, 为实际应用提供一定的理论参考。

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