水下无人系统学报

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钱东, 崔立

2007, 15(2): 001-7. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.001

[摘要](2643) [PDF 1230KB](1055)

摘要:
描述了英国开发的开放系统方法在鱼雷上的应用项目“先进数字信号处理自导头”，介绍了与之相关的分别由英国和美国开发的开放式声纳系统项目“声纳COTS技术快速插入”和“声学快速COTS插入”的情况，对鱼雷和无人水下航行体(UUV)开放系统设计中的平台独立性、功能模块化、通用功能软件工具、数据独立性、构件技术应用、模块化与一体化关系等问题进行了讨论。提出：独立于平台的软件是必需的，数据应作为独立构件；应在行业内采用通用软件工具；应对功能模块化水平进行合理设计，在开放性和管理效率之间取得平衡；一体化的核心是信息综合和运用层次上的一体化，一体化设计不应影响关键子系统和功能构件在物理层面的相对独立性。

从欧洲水下防务展看鱼雷发展趋势

吕汝信

2007, 15(2): 008-11. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.002

[摘要](2796) [PDF 717KB](1079)

摘要:
通过对最近几年欧洲水下防务展鱼雷技术的变化分析，总结了当代鱼雷的发展趋势。在研发思路上，西方鱼雷研制大国更加务实，走系列化发展道路，按照符合效费比的原则逐步改进鱼雷的性能，采用"制造-试验-制造"的方法，确保鱼雷武器在实战环境下的可靠、有效。在鱼雷设计上，目前主要改进领域集中在制导、推进、隐身、浅水等几个方面，并追求可靠性、保障性和低成本。其中，制导多采用标准总线和一体化设计，在开放式系统中采用COTS电子组件，具有较好的扩展性能，可快速进行软件升级和硬件改进，及时提高战术性能。实践证明，该研发思路符合需求，效果显著，能以最少的花费得到最出色的总体性能提升。

多学科优化设计技术在现代鱼雷设计中的应用展望

何杰, 刘津, 李春雨

2007, 15(2): 012-14. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.003

[摘要](2614) [PDF 683KB](1045)

摘要:
介绍了国内外多学科优化设计技术的现状与发展，基于该技术在国内起步较晚、在鱼雷领域的应用还是空白的现状,展望了多学科优化设计技术在现代鱼雷技术中的应用，认为应从4个方面开展工作：建立适合鱼雷使用的系统优化模型；确定优化算法；研究优化设计流程；建立鱼雷总体多学科优化设计平台，从而实现全雷各系统各学科的协同设计，提高鱼雷总体设计水平。同时介绍了几种优化算法,如单级优化算法、并行子空间优化算法和协作优化算法，以及几种优化设计平台,如美国Engineous Software公司开发的iSIGHT软件、Sandia国家实验室开发的DAKOTA软件、Vanderplaats开发的VisualDOC软件、Phoenix Integration公司开发的ModelCenter软件等的技术特点。

水面舰船尾流电导率特性与海水温度和气泡分布的关系研究

胡博, 陈伯义

2007, 15(2): 015-18. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.004

[摘要](2217) [PDF 506KB](1065)

摘要:
为了对水面舰船尾流的电导率特性受海水温度和气泡分布的综合影响进行理论分析和计算，在建立物理模型和数学模型时，对于具有垂直温度梯度的海水中水面舰船的气泡尾流，假设检测尾流的电导率探头极间的气泡分别呈任意分布和均匀分布，获得了海水温度、气泡半径、气泡数密度及气泡分布方式对非尾流区海水电导率与尾流电导率之差δK的综合影响规律。结果表明，不论探头极间的气泡呈何种分布，当海水温度变化范围为10～16 ℃、气泡半径小于100 μm、气泡数密度为2.16×10⁸～6.4×10¹⁰颗/m³时，δK都随着海水温度升高或气泡半径增大或气泡数密度增加而增大；在海水温度和气泡半径及气泡数密度都给定的条件下，探头极间的气泡分别呈任意分布和均匀分布所对应的δK相差很大，后者约为前者的2.6倍。

主动声尾流自导鱼雷导引弹道分析计算

董春鹏, 石小龙

2007, 15(2): 019-23. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.005

[摘要](2603) [PDF 683KB](1163)

摘要:
主动声尾流自导鱼雷导引弹道的优化是在保证目标命中概率的前提下尽可能地降低鱼雷航程损失，提高鱼雷跟踪目标的相对速度以缩短攻击时间的一项关键技术。本文对三波束尾流自导导引方法进行了研究，分析了鱼雷首入尾流、首出尾流和再入尾流3个阶段弹道设计的目的、航向调整的模式以及关键参数的确定方法，给出了表述弹道优化效果的参数及其计算公式，并进行了数值计算，结果表明,在尾流内外对弹道所采取的调整方法能保证鱼雷航程损失较小,并可靠跟踪目标,可供主动声尾流自导鱼雷弹道优化设计参考。

光检测尾流特征中抑制背景干扰的方法

刘继芳, 雷卫宁, 冀邦杰

2007, 15(2): 024-27. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.006

[摘要](1837) [PDF 708KB](933)

摘要:
依据鱼雷光检测尾流的背景干扰的主要来源及其特征，给出了有效抑制背景干扰的方法。理论和实验研究表明，采用以下方法，可有效抑制背景干扰：给光电探测系统加装窄带光谱滤波器，其透光的谱线宽度应恰好覆盖照明激光的辐射频谱，由于照明激光的谱线很窄，可有效抑制环境背景光的干扰；对于气泡的前向散射和后向散射，采用前向散射测量能较好地抑制水分子、水中固体悬浮颗粒的散射干扰；在测量气泡散射的各种物理量中，测量气泡的散射光空间频谱分布，通过高斯拟合，以散射光空间频谱分布的线宽表征气泡的空间分布，是一种有效的光检测尾流方法,并且可以进一步抑制与激光光谱重叠部分环境背景光的干扰。研究结果为光检测尾流的实际应用奠定了理论和实验基础。

光纤陀螺零漂信号的Allan方差分析

李战, 冀邦杰, 国琳娜, 王海陆, 严由嵘

2007, 15(2): 028-30. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.007

[摘要](2475) [PDF 451KB](1101)

摘要:
介绍了数字光纤陀螺（FOG）零漂实验的设备及环境，在测得特定光纤陀螺静态零漂信号的基础上，运用Allan方差理论对陀螺零漂信号进行定量的分析，得到了光纤陀螺角随机游走、零偏不稳定性、速率随机游走、速率斜坡和量化噪声5个误差源系数的大小，通过对各系数大小的分析，确定出该光纤陀螺在使用中有较大影响的误差源为角随机游走和零偏不稳定性系数，为该光纤陀螺进行各种误差补偿提供了理论依据。

任意结构基阵波束优化的权向量范数约束上限的选取准则

夏永伟, 杨益新, 孙超

2007, 15(2): 031-33. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.008

[摘要](1758) [PDF 442KB](936)

摘要:
研究了基于2阶锥方法对任意结构基阵波束优化时权向量范数约束上限的选取问题。首先从理论上分析了2阶锥规划方法中范数约束对优化波束稳健性的影响，导出了阵列误差、权向量误差和权向量范数等因素与波束旁瓣畸变量之间的关系，提出了一种权向量范数约束上限的选取方法，该方法可以根据实际问题对稳健性的要求，选取适当的权向量范数约束上限，得到符合要求的优化波束。仿真试验验证了该方法的有效性。

双激励宽带水声换能器理论研究

张文波, 王明洲, 郝保安

2007, 15(2): 034-37. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.009

[摘要](2427) [PDF 596KB](1001)

摘要:
如何有效提高水声换能器的工作带宽一直是水声界关注的热点，本文从理论上探讨了一种拓展水声换能器带宽的方法，对该类型水声换能器带宽影响较大的因素进行了详细的分析。仿真结果表明，通过调整中间质量块和后质量块的材料与尺寸可以有效地改善换能器的发射电压响应带宽。比较了有限元方法与传统一维(1D)等效电路方法，结果表明，传统1D等效电路方法也可以用来设计这种换能器，同时给出了设计该型宽带换能器的规律，对换能器设计人员有一定的参考价值。

自航式声诱饵声学特性研究

何心怡, 肖昌美, 张驰

2007, 15(2): 038-41. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.010

[摘要](2457) [PDF 635KB](1048)

摘要:
根据自航式声诱饵的声学模拟机理，建立了自航式声诱饵的辐射噪声特性模拟模型和声反射特性模拟模型，深入分析了自航式声诱饵和潜艇的声学特性差异，主要有三点：1）指向性差异：潜艇辐射噪声的指向性近似于各向同性，而诱饵模拟辐射噪声的指向性取决于发射换能器的发射指向性；2）目标强度差异：潜艇目标强度随声波入射角度的变化而变化，而诱饵模拟的目标强度取决于发射换能器的发射指向性；3）尺度差异：诱饵模拟的尺度特性与潜艇的尺度特性是有差别的。文中指出了对抗自航式声诱饵的几点研究方向：利用诱饵模拟的辐射噪声与潜艇辐射噪声在指向性上的差异以及诱饵模拟与潜艇的尺度特性差异作为对抗自航式声诱饵的突破点。文中内容对于水声反对抗具有一定参考意义。

多仪器测试系统及其串行通信驱动程序的开发应用

赵伟, 易红, 王宏伟

2007, 15(2): 042-44. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.011

[摘要](1758) [PDF 482KB](893)

摘要:
为解决多仪器在应用程序中与计算机通信的问题，概述了由多仪器构成的测试系统及其硬件实现与仪器设定方法，结合多仪器串行通信驱动软件的开发阐述了应用程序对驱动程序的引用方法，并展示了多仪器测试时的一个应用程序界面。实际应用表明，通过串口扩展实现多仪器通信而构成的测试系统具有构成模式简单，测试参数可靠，扩展方便等特点。利用动态链接库技术生成的多仪器驱动软件提高了软件的开发速度，增强了软件的可靠性。

光纤光栅水听器拖曳线列阵湖上动态拖曳试验研究

黄俊斌, 顾宏灿, 谭波, 李日忠, 高璇, 周祖德

2007, 15(2): 045-47. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.012

[摘要](1936) [PDF 512KB](906)

摘要:
为评估光纤光栅水听器拖曳线列阵基本声学性能及其抗加速度和抗流噪声能力，研制了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖试样阵。详细描述了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖试样阵的结构，介绍了光纤光栅水听器拖曳线列阵湖上动态拖曳试验系统组成、试验方法和结果，分析了试验数据，试验结果显示超细缆径的光纤光栅水听器拖曳线列阵在动态拖曳条件下，接收的单频信号具有40 dB左右的信噪比，展现了在鱼雷等小平台上实现拖曳指导的应用前景。

金属材料拉伸试验方法新标准的基本内容

孟家讌

2007, 15(2): 048-51. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.013

[摘要](1800) [PDF 674KB](1011)

摘要:
针对《GB/T 228-2002 金属材料室温拉伸试验方法》新标准贯彻和普及不够的现状，从工程实际需要出发，介绍了新标准的基本内容，包括新标准的基本概况，新旧标准力学性能的名称、符号、名词术语的体系及基本含义，提出了新旧标准力学性能名称和符号的对换原则，给出了实用的新旧标准力学性能名称和符号对照表，为推广使用新标准提供参考。

鱼雷效能模糊综合评估方法研究

胡方, 黄建国, 董仲臣

2007, 15(2): 052-56. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.014

[摘要](5446) [PDF 637KB](1152)

摘要:
鱼雷整体效能是鱼雷各项技术的综合表现，是鱼雷技术研制和使用等决策的重要依据。根据鱼雷的自身特点和基本任务，分别从机动能力、探测能力、追踪能力、抗干扰能力、再搜索能力和毁伤能力等6个方面出发，建立了递阶层次结构的鱼雷作战效能评估指标体系，运用模糊理论，提出并详细介绍了鱼雷作战效能模糊综合评估方法。采用该方法进行了实例应用，结果表明，该方法可行且有效，同时给出了鱼雷作战效能评估的分析方法，为鱼雷武器装备的论证、研制、使用和改进提供了科学的理论决策依据。

鱼雷装备系统战备完好性探讨

陈立强, 杨策

2007, 15(2): 057-59. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.02.015

[摘要](2213) [PDF 447KB](1138)

摘要:
战备完好性综合反映了装备系统可靠性、维修性和保障性要求，是衡量装备系统实际战斗力的重要标志。为了解决目前衡量鱼雷装备系统任务效能工作中面临的问题，探讨了鱼雷装备系统战备完好性、使用可用性和任务效能等相关概念的内涵和它们之间的关系，提出了把使用可用性作为鱼雷装备系统战备完好性的主要度量指标，建立了一种使用可用性评估模型，对鱼雷装备系统战备完好性分析评估有一定的参考作用。

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