水下无人系统学报

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王改娣

2007, 15(5): 001-4. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.001

[摘要](2425) [PDF 908KB](1238)

摘要:
在简要回顾各国超空泡鱼雷发展概况的基础上，解释了几个易混淆的与空泡有关的新术语(空泡、超空泡、自然超空泡、通气超空泡和空泡数)，分析了超空泡的形成机理和特点，详细阐述超空泡鱼雷在总体结构和性能、动力推进、控制系统和弹道形式等方面的技术特点，概括超空泡鱼雷与普通鱼雷在结构外形、流体动力布局、系统组成和工作特性等方面的不同之处。

超腐蚀合金的研究及应用

郗雨林, 陈派明, 吴始栋

2007, 15(5): 005-7. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.002

[摘要](1550) [PDF 879KB](707)

摘要:
超腐蚀合金采用Mg和Fe混合粉末，经高能球磨机械合金化、冷压、烧结，形成Mg-Fe合金块体，具有很高的海水腐蚀速率和反应效率，该合金化学反应放出的热量和氢气可在海洋工程中发挥重要作用，例如：可为深海作业潜水衣的保暖提供热量；由其制造的腐蚀链通过自毁机制，可用来控制声纳浮标的沉浮时间，打捞和回收水中的贵重仪器、装置以及训练用的靶雷；在偏远地区和寒冷地带，利用该合金的反应放热特性，不仅可加热机械、仪表或食品，而且能为登山运动员提供取暖所需的热量。该文较全面地概述了这种功能材料在国内外的发展状况，旨在促进其在武备及民用领域的研究和应用。

鱼雷楔环联接结构6σ稳健优化设计

宋保维, 刘旭琳, 王鹏

2007, 15(5): 008-10. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.003

[摘要](1558) [PDF 675KB](879)

摘要:
在优化设计中主要存在设计变量的初值选取，设计变量的随机波动和外来干扰造成的可靠性和稳健性问题。确定性优化结果往往位于约束边界附近,随机波动容易导致设计失效。稳健设计可使产品对使用环境变化的不敏感,能保证产品使用的可靠性并降低操作费用。该文提出了将6σ稳健设计方法与序列二次规划法相结合的方法,并以鱼雷楔环联接结构为例进行了优化设计，通过与确定性优化的对比,验证了所提出的优化方法具有良好的优化效果,为工程实际的机械产品的稳健优化设计提供了理论依据。

水面舰艇对抗尾流自导鱼雷的措施及尾流自导鱼雷的对策

朱邦元

2007, 15(5): 011-14. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.004

[摘要](1844) [PDF 869KB](1080)

摘要:
综合阐述了水面舰艇对抗尾流自导鱼雷的措施及尾流自导鱼雷的对策，详述了水面舰艇对抗尾流自导鱼雷的2种措施：尾流特征抑制和制造假尾流。尾流特征抑制包括尾流气泡合并法和尾流能量吸收法。在气泡合并法中应将换能器（或基阵）拖放到舰船螺旋桨尾流初始扩展结束、舰艏尾流和湍流边界层尾流的汇合处。能量吸收法吸收螺旋桨尾流中的机械能。这2种方法降低了尾流中微气泡数量，现有尾流自导鱼雷很难与之对抗。鉴于尾流自导鱼雷应能识别真假尾流，考虑真假尾流中气泡群运动特性的差异，建议用估计尾流回波瞬时频率均值的方法鉴别真假尾流，可在现有尾流自导系统中增加尾流识别电子部件，并补充修改工作程序和弹道程序，提出对抗假尾流的2个弹道设计原则。

鱼雷引信目标信号的小波消噪研究

陈光, 任志良, 李耀波, 俞伟

2007, 15(5): 015-19. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.005

[摘要](1455) [PDF 856KB](844)

摘要:
鱼雷引信目标信号的背景噪声消除是确保引信可靠动作的重要手段。传统的带通滤波方法消噪精度低，波形稳定性差，而小波变换在对信号进行消噪处理方面具有良好的特性，它可利用不同的尺度参数将信号分解到不同的频带上。该文基于典型的鱼雷电磁引信模型和磁引信目标信号模型，采用小波变换的方法对复杂背景干扰下的引信目标信号进行了消噪处理，并使用数学分析软件MATLAB对消噪结果进行了仿真。仿真结果表明，相比传统的消噪手段，小波消噪具有精度高、适用性强、信号波形失真度小的优点，可有效消除鱼雷引信目标信号中的背景噪声。

协作优化算法及其在鱼雷总体多学科设计优化中的应用

张学锋, 潘光, 王鹏

2007, 15(5): 020-23. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.006

[摘要](1902) [PDF 809KB](815)

摘要:
基于响应面的协作优化算法，结合鱼雷总体设计的实际特点,将鱼雷总体设计划分为9个学科，分析了各学科间的耦合因素，建立了鱼雷总体设计多学科设计优化的统一模型和基于协作优化算法的数学模型，并进行了实例验证，结果表明，基于响应面的协作优化算法很好地解决了鱼雷总体设计多学科设计优化中学科间耦合关系的复杂问题，收敛速度快，可靠性高。采用该方法能够提高鱼雷设计质量，避免人力和物力浪费，降低设计风险。

火箭助飞鱼雷基准弹道设计探讨

张保安

2007, 15(5): 024-28. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.007

[摘要](1841) [PDF 997KB](828)

摘要:
为了提高以固体火箭发动机为主发动机的火箭助飞鱼雷空中导引弹道的安全性和落点精度，提出了一种求解不同工况下滑翔弹道设计域的交集，将滑翔弹道与交集边缘的相对距离作为定量分析弹道安全性的参量，确定最安全滑翔弹道的方法，给出了在滑翔段采用动态基准弹道和可变雷箭分离点的制导方案，滑翔段不分射程统一装定一簇滑翔弹道曲线，制导系统在飞行中按程序插值计算导引弹道，视情况向最安全滑翔弹道方向修正；在导引弹道末端，雷箭分离点的高度随航速相关调整，该方法可显著减小雷箭分离点的落点散布。研究结果表明，在交集中求解基准弹道可提高安全性，动态基准弹道可增强对弹道偏差和目标修正的适应能力，有助于克服强风场干扰。

水下航行器组合导航仿真系统设计与实现

卢淑娟, 姚尧, 李慧平

2007, 15(5): 029-32. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.008

[摘要](2164) [PDF 834KB](1038)

摘要:
建立了自主水下航行器SINS/DVL组合导航的实时仿真系统，给出了以PC104计算机为核心的AUV导航仿真系统设计方案，包括导航系统的基本硬件（CPU模块和扩展模块）和软件组成（惯性传感器模块、DVL和深度计、采样模块以及导航解算模块），介绍了AUV模型解算系统、组合导航解算系统、模块间通信等的设计原理。通过建立AUV数学模型的方法模拟出AUV运动参数来设计实际导航系统，避免了半实物仿真的时间、经费等耗费。仿真试验表明，模型和导航算法正确，所设计的导航仿真系统能够模拟传感器输出,并完成各种数据的采集、运算及组合导航工作方式和工作状态的转换，计算精度满足要求，方案可行。该系统可用于AUV系统的试验及性能分析，为AUV的导航定位提供保证。

水文条件对鱼雷声自导作用距离的影响

何心怡, 钱东, 王光宇, 曲大伟

2007, 15(5): 033-36. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.009

[摘要](2054) [PDF 891KB](996)

摘要:
针对真实水文条件下鱼雷声自导对实际目标的作用距离预报问题，总结了不同海域、不同季节的典型水文条件，提出了鱼雷声自导作用距离预报方法，以射线声学理论为基础建立了传播损失预报模型，以单元散射模型为基础建立了混响级预报模型。根据声自导鱼雷的技术参数，采用网格搜索法预报真实水文条件下鱼雷声自导对实际目标的作用距离，旨在为鱼雷攻击提供建议。

超高速水下航行器纵平面运动特性分析

罗凯, 党建军, 王育才, 张宇文

2007, 15(5): 037-40. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.010

[摘要](1926) [PDF 782KB](791)

摘要:
超高速水下航行器运行于巡航阶段时，由于大部分表面被超空泡所包覆，其运动模式完全不同于常规的全沾湿水下航行器，表现出独有的运动特性。为了对超高速水下航行器实施深度和姿态控制，研究其纵平面运动特性是必要的。该文从超高速水下航行器流体动力产生的机理出发，分析了其力学特性，建立了航行器纵平面运动方程，分析了其欠阻尼运动特性，指出了运动控制中攻角不得超限的关键问题，给出了控制作用不能太强的建议，以上分析结论可为超高速水下航行器控制系统设计提供参考。

神经网络在鱼雷交流电机转矩辨识中的应用

韩其洋, 侯楚林

2007, 15(5): 041-43. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.011

[摘要](1896) [PDF 664KB](906)

摘要:
针对采用传统转矩控制方法不能建立精确的数学模型,而难以满足系统性能要求,为提高鱼雷异步电机在线参数识别的效率和可靠性, 提出了一种基于BP神经网络的鱼雷交流电机转矩辨识方法。通过假设推算出电机转矩表达式,利用基于BP神经网络进行转矩辨识,该方法不需要辨识对象的数学模型,只需对神经网络进行在线或离线训练,利用训练结果便可进行辨识系统设计。仿真结果表明，该辨识方法能够取得较好的辨识精度。

军工产品嵌入式软件可靠性评测技术

周华, 刘建兵, 杨进候, 唐恒

2007, 15(5): 044-47. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.012

[摘要](1778) [PDF 897KB](943)

摘要:
软件可靠性是衡量软件质量的重要指标之一,软件可靠性评测是获取软件可靠性定量指标的关键手段和方法，合理、有效地获取软件可靠性数据对评价软件质量具有重要意义。该文结合有关军工产品中嵌入式软件的开发过程，较为详尽地分析了软件可靠性评测的全过程，在“测试-排错-新版本”的迭代过程中采用软件负载压力测试方法和可靠性统计技术，跟踪故障强度的变化，并对软件失效数据进行采集与分析，从而达到软件可靠性评价的目的，最后，对软件测试与软件可靠性测试进行了比较分析，提出了各自测试的侧重点。通过对软件实行可靠性评测，可使软件产品在投入使用或装载在硬件产品之前就提高了其系统可靠性，使军工产品系统可靠性的提高有了更充分的保证和支持。

一种基于4阶累积量的信号检测方法

梁红, 杨长生

2007, 15(5): 048-50. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.013

[摘要](1325) [PDF 706KB](823)

摘要:
针对高斯噪声中对称分布的非高斯信号及正弦信号的检测问题，提出了以匹配滤波器输出的4阶累积量零延迟的绝对值为检验统计量的检测器算法，详细分析了算法的检测性能，给出了检测概率和虚警概率表达式。理论分析和仿真结果均表明,该算法可以在高斯色噪声中有效检测对称分布的非高斯信号，其性能优于高斯色噪声下的匹配滤波器。

基于C/S架构的水声制导系统仿真数据评判分析软件开发

郑为, 殷宗会

2007, 15(5): 051-54. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.014

[摘要](1596) [PDF 1023KB](801)

摘要:
针对水声制导系统仿真试验的特点，结合Web和数据库技术，设计开发了客户机/服务器(C/S--Client/Server)结构的仿真数据评判分析软件,搭建结构层次和关联关系，构建数据仓库，实现对水声制导系统的各种现场信息和状态数据的集中管理。软件提供相应的处理分析手段，实现仿真数据关联分析和统计分析等功能，支持在数据库中将分析结果与相关数据关联，以图形或文档方式输出分析结果。重点介绍了软件的功能和设计思路，在实现过程中，采用"集合"类型定义同一数据文件中相关参量,通过建立PL/SQL库表完成对这种联合单元形式数据的控制管理,对于各种数据文件以及方法和模型等多态数据，将数据库表中的相应字段定义为Blob类型，并作为对象进行处理，实现对仿真数据的轻松获取，从而开展处理和评判分析。

潜艇噪声干扰器对抗主动声自导鱼雷效能仿真分析

胡言峰, 郑援, 单广超

2007, 15(5): 055-57. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.015

[摘要](2408) [PDF 728KB](1277)

摘要:
根据主动声纳方程，分别针对无噪声干扰器干扰和存在噪声干扰器干扰两种情况，建立了鱼雷主动声自导探测模型,并根据该模型求解出在不同海况、不同潜艇舷角和不同鱼雷航深下，上述两种情况的鱼雷主动声自导探测距离，然后以鱼雷自导探测距离平均缩减量和鱼雷自导探测距离平均缩减率为标准，通过计算机仿真衡量其对抗效果，分析了鱼雷主动声自导探测距离和噪声干扰器对抗效果随海况、潜艇舷角和鱼雷航深变化的规律，这对潜艇使用噪声干扰器对抗主动声自导鱼雷的战术研究有借鉴意义。

训练中齐射尾流自导鱼雷碰撞问题及对策

钱忠明, 王幸军

2007, 15(5): 058-60. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.05.016

[摘要](1905) [PDF 678KB](1023)

摘要:
为满足当前潜艇部队训练的需要，针对尾流自导鱼雷齐射训练中可能出现的碰撞问题，以鱼雷散布为基础，分别对齐射时鱼雷进入尾流前发生碰撞，鱼雷过目标舰时与目标舰发生擦碰以及双雷齐射时两雷进入目标尾流后双雷碰撞的3种可能发生的情况进行分析，提出了采用两雷齐射时，设定1条雷的"操雷航程"，以避免两雷交叉，对两雷设定不同"海况"，使两雷航行在不同深度以及两雷反方向发射等避免碰撞的修正方法。该方法易于操作，可为尾流自导鱼雷安全训练提供有效保证。

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2007年第15卷第5期

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