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水下航行器非正常超浅停车问题研究

李厚全 冯潇涛 张孝芳 赵志博

李厚全, 冯潇涛, 张孝芳, 等. 水下航行器非正常超浅停车问题研究[J]. 水下无人系统学报, 2022, 30(4): 523-527 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.202112019
引用本文: 李厚全, 冯潇涛, 张孝芳, 等. 水下航行器非正常超浅停车问题研究[J]. 水下无人系统学报, 2022, 30(4): 523-527 doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.202112019
LI Hou-quan, FENG Xiao-tao, ZHANG Xiao-fang, ZHAO Zhi-bo. Research on Abnormal Ultra-shallow Shutdown of Undersea Vehicles[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2022, 30(4): 523-527. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.202112019
Citation: LI Hou-quan, FENG Xiao-tao, ZHANG Xiao-fang, ZHAO Zhi-bo. Research on Abnormal Ultra-shallow Shutdown of Undersea Vehicles[J]. Journal of Unmanned Undersea Systems, 2022, 30(4): 523-527. doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.202112019

水下航行器非正常超浅停车问题研究

doi: 10.11993/j.issn.2096-3920.202112019
详细信息
    作者简介:

    李厚全(1981-), 男, 博士, 主要研究方向为水下无人航行器及水声信号处理技术

    通讯作者:

    张孝芳(1981-), 男, 博士, 主要研究方向为水下航行器及武器系统

  • 中图分类号: TJ67; U674.70; TP13

Research on Abnormal Ultra-shallow Shutdown of Undersea Vehicles

  • 摘要: 针对水下航行器在设定深度下航行时, 有时会出现航行深度未达超浅深度而出现非正常超浅停车的问题, 对可能导致水下航行器非正常停车的各种因素进行了分析。采用数值仿真分析了不同航速下流体压力对水下航行器不同位置的影响, 并结合海上试验数据分析了水下航行器非正常停车故障发生时的水动力误差分布规律。数值仿真和海上试验分析表明, 水下航行器航行深度临近最小航行深度时, 航行器前、后端深度传感器所受流体压力存在差异, 且随航速不同而不同, 当航行超过一定航速引起流体压力误差过大, 导致后部的深度传感器所处深度为正常设定深度而前部的深度传感器已处于超浅状态, 此时便会发生非正常停车故障。

     

  • 图  1  水下航行器周边流速图和压强图

    Figure  1.  Speed of flow and pressure around an undersea vehicle

    图  2  航行状态下水下航行器压强图

    Figure  2.  Pressure distribution around an undersea vehicle in navigation

    图  3  各航速下深度测量差值散点图

    Figure  3.  Scatter diagram of depth measurement errors at various traveling speeds

    表  1  不同攻角下深度测量差值

    Table  1.   Measurement errors of depth at various angles of attack

    攻角
    /(°)
    前深度传感器
    测量深度/m
    后深度传感器
    测量深度/m
    差值/m
    08.855 29.205 10.35
    −18.824 99.225 40.40
    −28.814 79.260 10.45
    −38.933 89.240 70.31
    −48.863 69.288 80.43
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    表  2  不同航深下深度测量差值

    Table  2.   Measurement errors of depth at various depth

    航深/m前深度传感器
    测量深度/m
    后深度传感器
    测量深度/m
    差值/m
    108.989 29.231 70.24
    2523.759 224.008 70.25
    5048.759 249.008 70.25
    7573.759 274.008 70.25
    10098.759 299.008 70.25
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    表  3  不同航速下深度测量差值

    Table  3.   Measurement errors of depth at various speeds

    航速深度
    设定值/m
    前深度传感器
    测量深度/m
    后深度传感器
    测量深度/m
    差值
    /m
    平均
    差值
    /m
    速度12019.319.80.50.5
    2019.319.80.5
    2019.319.80.5
    速度297.79.01.31.2
    97.78.81.1
    97.78.91.2
    速度396.69.12.52.3
    96.68.72.1
    96.68.92.3
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    表  4  水下航行器深度测量差值试验数据分析

    Table  4.   Analysis of measurement errors of test data for undersea vehicle depth

    航次深度测量差值的平均值/m
    速度1速度2速度3
    10.571.172.20
    20.400.972.00
    30.871.432.37
    40.501.032.20
    50.401.002.00
    60.531.202.33
    70.400.772.33
    80.571.202.37
    90.471.032.33
    100.431.332.37
    110.601.302.47
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    表  5  不同航速下深度测量差值统计学计算

    Table  5.   Statistical computation of measurement errors of depth at various speeds

    参数速度1速度2速度3
    深度测量差值的平均值/m
    0.521.132.27
    深度测量差值的标准偏差0.130.180.15
    置信区间(0.44, 0.60)(1.02, 1.24)(2.18, 2.36)
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-12-26
  • 修回日期:  2022-03-22
  • 网络出版日期:  2022-07-29

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