水下无人系统学报

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程文鑫, 蔡卫军, 杨春武

2014, 22(3): 161-164. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.001

[摘要](1171) [PDF 729KB](787)

摘要:
针对鱼雷小角度入水问题, 采用多相流混合模型及动网格方法, 分析了鱼雷在小入水角条件下的入水空泡形成过程, 以及雷体外形与入水空泡壁的相互作用特点, 获得了不同入水角、入水攻角条件下俯仰力矩及力矩作用点位置在入水过程中的变化规律。仿真结果表明, 减小入水攻角、延迟动力点火将有助于避免发动机失速、鱼雷跳水等异常现象, 采用泵喷射推进器有利于鱼雷入水过程的稳定。

基于马尔可夫链的水下移动网络可靠性研究

梁庆卫, 孙天元, 蒋姗姗

2014, 22(3): 165-168. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.002

[摘要](1192) [PDF 214KB](394)

摘要:
水下移动通信网络随着水下通信和传感器技术的发展, 其应用越来越广泛, 其可靠性研究是信息传输效率和质量的重要保证。本文比较了传统通信可靠性研究方法, 提出了一种计算水下移动节点网络可靠性的方法——基于马尔可夫模型的水下移动通信可靠性计算方法。该方法把网络状态进行简化归类, 利用马尔可夫理论建模, 计算求出网络稳定状态的概率, 通过与通信网络某一指标的可靠性概率矩阵相乘, 求出量化的可靠性。经过验证, 该方法大大降低了建模的复杂程度, 可以求出移动节点网络的可靠性, 简化了运算。

楔环连接结构对鱼雷壳体声辐射的影响分析

马锐磊, 尹韶平, 曹小娟, 严海, 秦晓辉

2014, 22(3): 169-173. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.003

[摘要](1145) [PDF 689KB](584)

摘要:
针对鱼雷楔环连接结构对壳体声辐射的影响问题, 综合运用有限元法和边界元法对其进行了分析, 首先建立了鱼雷有限元模型, 并对模型进行了模态仿真计算, 通过试验对模型的准确性进行了验证; 通过声学软件LMS Virtual. Lab Acoustics中的边界元法对模型进行了辐射声功率计算, 比较了有楔环模型与无楔环模型的声功率曲线, 并给出典型频率的声压级云图。仿真结果表明, 有楔环状态下的总辐射声功率比无楔环状态下低10 dB左右, 可为后续鱼雷噪声预报及噪声控制提供参考。

基于潜艇分布式建模的目标识别方法

董仲臣, 李亚安, 黎阳, 刘望生

2014, 22(3): 174-178. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.004

[摘要](1119) [PDF 749KB](604)

摘要:
为了使鱼雷更好地识别潜艇结构, 从而有效区分潜艇和声诱饵, 提出了一种基于分布式目标建模的潜艇目标识别方法。该方法在分布式目标建模理论的基础上, 建立了潜艇分布式目标模型, 并把分布式信号参数估计(DSPE)方法应用到潜艇分布式模型方位估计中, 同时利用平面阵进行了计算机仿真, 得到了潜艇回波的3D方位谱。仿真结果表明, 该方法能很好的对潜艇结构进行识别, 有助于鱼雷实施正确的攻击。

基于扩张状态观测器的反鱼雷鱼雷迎面拦截制导律

杨惠珍

2014, 22(3): 179-183. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.005

[摘要](784) [PDF 271KB](447)

摘要:
基于雷目相对运动方程, 把迎面拦截问题描述成具有终端角约束的最优控制问题, 针对鱼雷自导头难以测量视线角速率的难题, 提出了一种基于扩张状态观测器的目标视线角速率实时在线估计方法, 同时估计出目标机动引起的不确定干扰量, 并基于线性化的侧向运动方程求解出反鱼雷鱼雷舵角控制指令, 从而实现了含有干扰补偿的迎面拦截最优制导律。仿真结果表明, 与传统的比例导引律相比, 该最优制导律具有很好的迎面拦截效果。

基于非等距线阵的水声同步时延差定位算法

杨志权, 尚凡

2014, 22(3): 184-188. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.006

[摘要](1090) [PDF 411KB](449)

摘要:
针对水声定位系统是水中兵器试验或水声对抗任务所必须的基础测量系统, 提出了基于水平非等距线阵定位技术、相关波门修正时延差等技术设计鱼雷水声同步定位系统的快速定位算法, 介绍了该算法的工作原理和实时轨迹修正方法。经Matlab仿真对比验证表明该算法正确可行。该非等距线阵定位系统具有布阵灵活、经济可靠等优点, 可在更广泛的阵元载体平台上安装使用, 为设计鱼雷中远程、短基线或超短基线水声定位系统提供借鉴。

一种改进的有限反馈准正交空时编码方案

韩冲, 张效民, 李通旭, 陈瑜

2014, 22(3): 189-193. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.007

[摘要](870) [PDF 341KB](385)

摘要:
针对广义正交空时编码利用反馈信道改善系统性能时, 由于反馈量的增加导致复杂度较高而失去空时码自身优势的问题, 提出了一种改进的有限反馈准正交空时分组编码(QOSTBC)方案, 该方案在对编码矩阵对角化重构的同时引入了等效子信道适度旋转设计。结合水声信道模型理论和仿真分析表明, 该方案在峰均功率比、实数乘、实数加计算复杂度等方面有较为明显的改进, 同时进一步提高了系统的信道容量, 降低了系统误码率。

无刷直流电机直接转矩控制下的转矩脉动抑制

王松林, 谢顺依, 张林森

2014, 22(3): 194-199. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.008

[摘要](1187) [PDF 624KB](562)

摘要:
为了减少无刷直流电机的转矩脉动, 提高系统动态性能, 将直接转矩控制(DTC)应用于无刷直流电机控制系统中。在分析传统脉冲宽度调制(PWM)电流控制的基础上, 研究了DTC对无刷直流电机非理想反电动势和换相引起的转矩脉动的抑制作用。根据无刷直流电机两相导通的特点, 建立了有磁链观测和无磁链观测的无刷直流电机DTC系统模型, 仿真与试验结果均表明, 系统实现了对电流和转矩的有效控制, 比传统PWM电流控制对转矩脉动具有更好的抑制性能, 提高了无刷直流电机的动态性能。

鱼雷活塞发动机高压单层气缸套设计

万荣华, 李鑫, 彭博, 杨燕

2014, 22(3): 200-203. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.009

[摘要](823) [PDF 477KB](531)

摘要:
为了进一步优化活塞发动机气缸套设计方案, 应用MSC.Patran软件对鱼雷活塞发动机气缸套不同方案的设计结构进行了有限元温度及应力场对比计算分析, 确定了较为合理的设计方案。该设计方案可适用于更高燃气压力的发动机, 最高工作压力大于30 MPa, 较现有技术有明显提高。气缸套通过试验验证, 满足发动机的正常使用要求。

不同导引方式下影响潜载鱼雷命中概率的主要因素

曹庆刚, 田恒斗, 杨绪升, 房毅

2014, 22(3): 204-209. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.010

[摘要](815) [PDF 347KB](506)

摘要:
鱼雷命中概率是潜艇鱼雷武器试验中的一项重要指标, 其精度直接反映了鱼雷武器的攻击精度和作战效果。从鱼雷命中概率计算的基础理论入手, 通过对不同导引方式下鱼雷数学导引模型的仿真计算, 分析得出不同导引方式下影响鱼雷命中概率的主要因素, 为潜艇鱼雷武器试验提供了一定理论依据。

线导鱼雷导引方法的组合使用策略研究

魏玉华, 王凯帅

2014, 22(3): 210-213. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.011

[摘要](1188) [PDF 174KB](629)

摘要:
单一线导导引方法不能发挥鱼雷的最大作战效能, 为解决这一问题, 根据鱼雷攻击各阶段的线导导引目的, 提出了线导导引方法组合策略及对其使用的时机、条件、信息以及建模的各种需求, 并通过仿真试验对组合使用的攻击效果进行了验证, 对线导鱼雷攻击机动目标导引控制方法研究具有一定参考价值。

火箭自导深弹齐射方法研究

赵丹辉, 何心怡, 陈兆峰, 朱滨

2014, 22(3): 214-220. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.012

[摘要](1029) [PDF 678KB](641)

摘要:
以“海矛”火箭自导深弹为原型, 根据公开报道的参数结合一般性的假设, 建立了虚拟火箭自导深弹的弹道模型和自导检测模型, 确定了相应的齐射方法, 并以所建立的模型和确定的齐射方法为基础对多枚深弹的齐射命中概率进行了仿真及比较, 结果表明, 在典型条件下, 3枚齐射可达到最优费效比; 目标距离越近、机动程度越大, 齐射命中概率越高。

基于变权模型的鱼雷综合性能评估方法

杨丽娟, 田铮, 赵伟, 李拂晓, 马徐琨, 李杰

2014, 22(3): 221-225. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.013

[摘要](1230) [PDF 257KB](584)

摘要:
通过分析鱼雷分系统之间以及分系统和指标之间的关系, 建立了具有递阶层次结构的鱼雷综合性能指标体系; 利用模糊数学有关理论, 提出了一种基于变权模型的鱼雷综合性能评估方法。首先对实航数据进行无量纲化处理, 然后利用变权模型对由层次分析法获得的基本权重进行权重调整, 并利用模糊综合方法实现鱼雷综合性能的量化评估。仿真数据验证了该方法用于鱼雷综合性能评估的可行性, 为实航验收试验提供了决策依据。

一种基于LabVIEW虚拟仪器技术的鱼雷合作信标检测方法

谢胜, 尚凡, 林少兴

2014, 22(3): 226-229. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.014

[摘要](918) [PDF 453KB](552)

摘要:
现有鱼雷合作信标检测系统基于分立元件设计, 设计复杂、通用性差, 测试过程依靠人工操作和记录, 检测时间长、效率低。针对这些问题, 提出了一种基于虚拟仪器技术的鱼雷合作信标检测方法。该方法采用高性能数据采集卡作为测控硬件, 充分利用LabVIEW软件强大的仪器控制和信号采集功能, 实现了合作信标信号一体化采集、分析处理和显示存储等功能。实际使用结果表明, 基于该方法的测试系统具有人机界面友好, 操作简单、测量精度高, 能够满足各型号鱼雷合作信标的测试要求。

典型装药水下爆炸的殉爆规律研究

鲁忠宝, 胡宏伟, 刘锐, 杨帆

2014, 22(3): 230-235. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.015

[摘要](1363) [PDF 1224KB](621)

摘要:
针对典型的壳装炸药殉爆更接近炸药实际使用状态, 采用ANSYS/LS_DYNA软件建立了典型装药水下殉爆的有限元仿真模型, 通过计算得到了殉爆距离与安全距离, 基于此加工了试验样弹, 并进行了相应的水下殉爆试验。试验结果与数值仿真结果较为吻合, 表明了本文的仿真模型能够有效描述带壳装药的水下殉爆情况, 水下试验中由冲击波压力和气泡周期来判断被发装药是否殉爆是可行的。最后, 在水下殉爆理论分析基础上, 根据试验结果预计了大药量水中兵器战斗部的安全性。本文的研究可为水中兵器战场环境的安全性设计提供依据, 并可为水中兵器战斗部殉爆毁伤能力评估提供参考。

爆炸物中炸药成分渗出机理

孟祥尧, 邱志明

2014, 22(3): 236-240. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.03.016

[摘要](864) [PDF 206KB](629)

摘要:
爆炸物中炸药成分的渗出机理研究是开展爆炸物化学痕量检测技术的基础。根据爆炸物渗出的主要化学成分、渗出到环境中的途径以及在聚合物材料中溶解–扩散–解吸的基本微观过程, 对爆炸物中炸药成分的渗出机理进行了初步的理论分析, 并基于Fick定律建立了渗出的基本数学模型。研究表明, 该理论研究可有效弥补试验研究的不足, 可为后续化学探测的研究提供依据。

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2014年第22卷第3期

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