水下无人系统学报

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王春健, 杜辉, 李春晖

2007, 15(1). doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.016

[摘要](556) [PDF 144KB](330)

摘要:
分析了鱼雷战术性能指标的特点, 基于灰色系统理论中的灰色关联分析法, 以装药量、最大航速、最大航深、最大航程、抗干扰能力、自导作用距离、搜索扇面角等7项作为评价指标, 综合评价了鱼雷战术性能指标。通过构造灰色关联度判断矩阵, 利用层次分析法和专家打分法确定加权向量, 建立了数学模型, 得出了各型鱼雷与虚拟鱼雷的接近程度, 以此给出了综合评价的优劣排序, 并给出了仿真实例, 计算结果表明, 采用该方法对鱼雷战术性能指标进行综合评价是有效可行的, 可以为鱼雷的作战使用提供指导, 也可以为鱼雷的改进和发展提供量化依据。

鱼雷攻击有利扇区和不利扇区探讨

吴晓海, 施平安, 陈国宾

2007, 15(1): 051-53. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.015

[摘要](1052) [PDF 140KB](355)

摘要:
鱼雷攻击有利扇区和不利扇区是潜艇和水面舰艇双方进行水下威胁判断以及防御鱼雷攻击必须解决的问题。通过对鱼雷攻击命中条件的分析认为, 在舰艇周围存在一个鱼雷攻击有利扇区或不利扇区, 我方舰艇可以使用鱼雷攻击目标而目标无法使用鱼雷攻击我方舰艇的区域就是舰艇鱼雷攻击有利扇区, 也即目标鱼雷攻击不利扇区。通过对直航目标鱼雷攻击有利扇区和不利扇区的进一步分析表明, 其区域大小与敌我双方的航速和所使用鱼雷的雷速、有效射程直接相关, 这为水面舰艇或潜艇寻求消除敌方鱼雷攻击有利扇区带来的不利影响的方法奠定了基础。

激光熔覆及其在水中兵器修复上的应用

岳灿甫, 吴始栋

2007, 15(1): 001-5. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.001

[摘要](777) [PDF 1176KB](394)

摘要:
激光熔覆具有热变形和热影响区小、对材料性能影响少、修补范围大及效率高等优点, 美海军在水中兵器的快速低成本修补中大量使用了激光熔覆修复技术, 不仅提高了修复质量, 与镀铬修复相比, 不会产生环境污染, 而且还降低了修复成本。该修复技术已经在鱼雷壳体、发动机汽缸缸体、垂直发射系统的发射管、阀座、阀杆和轴等易受到腐蚀和磨损部位的修补中得到了应用与推广, 取得了极好的经济效益, 具有现实意义, 因此受到海军的高度重视,该文介绍了美海军舰船上采用这种技术的现状和进展, 对我国今后开展这方面的研究将有启示作用。

反鱼雷鱼雷关键技术探讨

丁振东

2007, 15(1): 006-7. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.002

[摘要](1001) [PDF 96KB](446)

摘要:
探讨了对反鱼雷鱼雷武器系统、总体、自导、控制、引信及战斗部等子系统的关键技术, 并对主要系统提出了技术要求, 认为反鱼雷武器系统应装备主、被动声纳以提高拦截概率, 提出了一种适合于反鱼雷鱼雷的拦截弹道导引方法, 给出了反鱼雷鱼雷自导作用距离和自导扇面的选取原则, 提出了反鱼雷鱼雷最大允许角速度不小于80 /s,且在1s内对指令的跟踪误差不大于15%, 才能有效解决其高机动性和控制系统快速响应的问题, 探讨了反鱼雷鱼雷应选用主动声引信, 毁伤半径的选择要与目标平均脱靶量的大小相匹配等鱼雷引信与战斗部系统的几个问题。

法国尾流自导仿真和对抗研究评述

钱东, 韩啸

2007, 15(1): 008-11. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.003

[摘要](908) [PDF 736KB](376)

摘要:
为了开发尾流自导及其对抗技术, 法国DCN 船舶制造集团公司已对舰船尾流进行了15年的研究。该文介绍了他们在水面舰船尾流建模、海上实验和测量研究以及尾流自导鱼雷模拟和对抗等方面的研究概况。基于对尾流4种形式:泡沫尾流、波浪尾流、压力尾流以及速度尾流的认识, 采用了简化的尾流空间几何模型, 模型中考虑了海况对尾流形态的影响, 其仿真软件综合考虑了多艘舰船在尾流中的交叉穿越, 尾流参变模型的深度和宽度随时间、速度和船型的变化以及鱼雷自导头采用多波束等因素。比较分析了目前采用的一些对抗方法的优劣, 提出了硬摧毁是未来对抗尾流自导鱼雷的主要途径。

舰载武器捷联惯导系统初始对准方法研究

王新龙, 陈涛, 李志宇

2007, 15(1): 012-16. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.004

[摘要](969) [PDF 164KB](389)

摘要:
摇摆运动及杆臂效应误差是影响舰载武器系统对准精度的主要因素。基于舰载武器特点, 建立了捷联惯导系统(SINS) 在摇摆基座下的误差模型, 详细分析了一种舰载武器的自主式初始对准方案, 在传统反求杆臂长度补偿杆臂效应方法的基础上, 提出了一种新的补偿杆臂效应的方法, 并通过仿真验证表明, 该方法比传统的杆臂长度补偿法具有更高的精度, 研究结果可为舰载武器对准方案的选择与设计提供理论依据。

光尾流自导中抗干扰技术研究

冀邦杰

2007, 15(1): 017-18. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.005

[摘要](608) [PDF 101KB](321)

摘要:
光尾流自导系统是一个光电复合系统, 它利用含气泡尾流与纯净海水介质对光的散射与吸收的差异来实现对尾流的检测和跟踪。其干扰来自光学和电学两方面, 主要包括光功率波动、水中的粒子散射、自然光及电路干扰等。该文分析了这几种干扰对系统的影响, 并根据其各自的特点, 分别采用自适应算法抑制光功率波动及水中粒子散射的干扰, 采用加装滤光片和后续信号处理算法抑制自然光的干扰, 采用电源滤波和覆地技术等减小电路的干扰, 取得了良好的效果, 提高了系统的稳定性。

一种水下航行器组合导航系统研究

张福斌, 高剑, 崔荣鑫

2007, 15(1): 019-21. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.006

[摘要](1203) [PDF 123KB](352)

摘要:
设计了一种采用陀螺罗经和多普勒速度仪组合加GPS间歇校正的水下航行器组合导航系统, 建立了该组合导航系统的无迹卡尔曼滤波模型, 并利用MATLAB软件对其进行了数学仿真验证。从仿真结果看出, 陀螺罗经的误差值与陀螺罗经误差滤波估计值基本吻合, 这表明, GPS间歇校正的引入可以实现航行器位置高精度校准和陀螺罗经随机常值误差的准确估计, 该组合导航系统能够满足一般水下航行器的导航定位的需要。

锂离子动力电池充电技术研究

张朝明, 刘明, 张严

2007, 15(1): 022-25. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.007

[摘要](611) [PDF 152KB](319)

摘要:
均衡与控制是锂离子动力电池充电系统的2项关键技术, 该文详细介绍了均衡与控制在充电系统中所起的作用, 指出了其重要性。在均衡方面, 提出了一种实用的均衡电路, 并对其工作原理进行了分析, 该均衡电路已在实际中采用, 效果良好;在控制方面, 指出了传统PID控制器在锂电池充电中显示出的不足之处, 并针对其不足提出了模糊PID参数自整定的控制方法, 通过与传统PID在不同充电环境下的对比仿真试验表明, 模糊PID参数自整定的控制方法更适合锂离子动力电池充电系统。

光纤制导用抗弯光纤的研究

成煜, 雷道玉, 汪庆样, 张强, 杨伟民

2007, 15(1): 026-28. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.008

[摘要](940) [PDF 125KB](314)

摘要:
针对光纤制导的技术要求, 作者讨论了光纤波导的芯层相对折射率差、芯直径、下凹包层、内涂层等结构参数对光纤抗弯曲性能的影响规律。通过对光纤弯曲特性的深入研究后, 作者报道了采用PCVD工艺制造了专利技术的抗弯光纤, 并测试了相关参数。测试结果表明, 这种光纤的损耗性能要求满足作为一种制导用光纤的技术要求, 同时, 通过光缆设计方案的讨论, 作者预测了这种光纤应用于水下航行体的可行性。

基于四端参数分析法的鱼雷动力隔振技术研究

高爱军

2007, 15(1): 029-32. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.009

[摘要](665) [PDF 157KB](353)

摘要:
动力装置隔振技术是鱼雷振动与噪声控制的重要措施之一, 该文基于对动力装置隔振圈的受力分析, 用四端参数法建立了隔振系统振动传递数学模型, 对振动传递损失进行了分析, 同时探讨了隔振圈的几何结构、橡胶硬度和阻尼等参数对隔振特性的影响。分析结果表明, 四端参数法适用于复杂结构隔振圈的隔振研究, 而且能降低橡胶硬度, 提高橡胶阻尼, 增加橡胶块长度, 从而可明显提高隔振效果。

CAN协议与TTP协议性能比较分析

丁艺林, 刘卫东, 姬岩鹏, 徐建宁

2007, 15(1): 033-37. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.010

[摘要](552) [PDF 173KB](291)

摘要:
综合典型的CAN与TTP总线的应用经验, 提出了适用AUV的总线框架以及未来AUV的总线互连、数据传输方法的几点建议, 并针对AUV的应用比较分析了基于CAN协议和TTP协议的分布式实时系统的操作原理、可靠性机制、可扩展性、错误处理策略以及系统层面上的一些特性, 表明, CAN 协议适用于对灵活性要求较高的软实时系统,而TTP协议适用于可靠性要求较高的集成硬实时系统。

水下高速航行体的航向角和距离估计方法

周殿宝, 张奎, 易红

2007, 15(1): 038-41. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.011

[摘要](651) [PDF 153KB](353)

摘要:
为了提高反鱼雷鱼雷拦截成功率, 实现其对水下高速航行体的航向角和距离估计尤显重要。该文立足于此, 探讨一种对水下高速航行体的航向角和距离的估计方法。该方法可同时使用主被动声纳, 对来袭水下航行体进行探测。主被动检测时采用初始轴向对准, 检测装置直航, 应用双周期检测法, 可在极短时间内对水下航行体的航向角、距离和速度进行精确估计。文中给出了估计过程的运算公式, 指出检测装置对目标方位的检测精度要求均方差不大于0. 1°。对不同速度、距离时水下航行体的航向角和距离估计进行了仿真试验, 结果表明, 在航行体航向角小于35°, 距离大于700m 时, 可得到理想的估计值。该方法对探索反鱼雷鱼雷检测装置的设计和对水下航行体参量的检测, 探讨其拦截方法,具有一定的参考价值。

鱼雷辐射磁矩测量误差研究

洪咸东, 任志良, 俞伟, 于洪剑

2007, 15(1): 042-44. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.012

[摘要](587) [PDF 255KB](321)

摘要:
基于鱼雷辐射电磁场测量方法, 建立了磁矩测量误差的数学模型, 并在此基础上利用MATLAB 计算了各相关因素对测量误差的影响, 提出了测量传感器尺寸和测量距离的选择原则, 分析了磁矩测量误差与测量距离、传感器长度以及传感器直径的关系, 得到了一定测量条件下测量误差相对于各因素的变化曲线, 从而有助于选用合适的测量传感器尺寸和确定适当的测量位置, 可以有效地减小磁矩测量的误差, 旨在为鱼雷电磁场系统参数测量设备的设计提供参考。

典型装药水中爆炸参数与水深关系的仿真研究

鲁忠宝

2007, 15(1): 045-47. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.013

[摘要](1044) [PDF 395KB](503)

摘要:
考虑了炸药在水介质中爆炸时不同深度水压会对爆炸参数产生不同的影响, 该文采用有限元软件ANSYS /LSDYNA建立了典型装药在不同水深压力下爆炸的仿真模型, 计算了在不同水深压力下不同点处的爆炸冲击波压力, 分析了炸药水中爆炸的冲击波压力随水深的变化关系, 得出了同一装药在不同水深处爆炸时, 与爆心不同相对位置处的冲击波压力随水深的变化规律。本文的研究有助于水中兵器战斗部毁伤威力的评定以及引信作用距离的设计。

PXI测控系统在鱼雷保障装备中的应用

陈刚, 丁永忠

2007, 15(1): 048-50. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.01.014

[摘要](502) [PDF 95KB](277)

摘要:
回顾并分析了国内外数字测控技术的发展及我国鱼雷武器保障装备的现状, 对比分析了PXI测控系统和原有PCI测控系统的技术特点, 指出了PXI测控系统可靠性高、扩展性强、高效集成的技术优势以及PC I测控系统环境适应性差、可靠性低的不足, 并针对目前我国海军鱼雷保障装备多采用PC I测控系统的技术现状, 展望了PX I测控系统及其相关技术在鱼雷保障装备中的应用前景, 为未来鱼雷保障装备的研制提供借鉴和参考。

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