水下无人系统学报

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钱东, 崔立, 薛蒙

2007, 15(6): 001-4. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.001

[摘要](2450) [PDF 1000KB](1669)

摘要:
鉴于电动力鱼雷训练成本低、噪声低、隐蔽性好、可灵活配置模块化电池组以及系统可靠性较高等优势，近些年，美海军开始着力研发新一代电动力轻型鱼雷，其中的集成电机推进器（IMP）新概念技术有所突破。文中在介绍美国新一代电动力轻型鱼雷研发背景的基础上，重点分析了美海军水下战中心研发的IMP的性能优势，并从以下3方面综合分析了美国电动力轻型鱼雷研发策略及其带给我们的启示：应保持对不同动力技术的跟踪与适度研发，以保持长久的竞争力；新型武器装备应强调作战适用性和使用保障成本，以提高综合效益；应从水下战装备体系角度来筹划武器技术的研发，充分重视技术和产品的通用性。

新型水下集成电机推进装置的泵喷射推进器结构原理及特点分析

刘文峰, 胡欲立

2007, 15(6): 005-8. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.002

[摘要](2677) [PDF 948KB](1488)

摘要:
介绍了一种新型水下集成电机推进装置（IMP）中应用的泵喷射推进器。文中详细阐述了泵喷射推进器的结构、原理及其技术特点，并把其与传统的螺旋桨推进方式作比较：泵喷射推进器具有推进效率高、噪声低、操纵性好和适应性强等优点。展望了泵喷射推进技术的应用前景，泵喷射推进器与特种电机集成为一体（IMP）后具有效率高、所占空间小等优点，可用于无人潜航器、轻型鱼雷、重型鱼雷和潜艇等的推进系统。

一种新的水声目标EMD能量熵检测方法

胡桥, 郝保安, 吕林夏, 陈亚林, 孙起

2007, 15(6): 009-12. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.003

[摘要](2477) [PDF 826KB](1117)

摘要:
为了解决复杂环境中水声目标难以有效检测的问题，提出了一种新的基于经验模式分解(EMD)能量熵的水声目标检测方法。该方法通过对水声信号进行经验模式分解，提取信号的本征模式分量并转化为能量特征向量，从而观测子频带能量特征的变化；然后由能量特征向量计算出经验模式能量熵，实现了对水声目标的检测。将该方法应用在仿真和实测的水声目标辐射噪声数据的目标检测中，测试结果表明，与小波变换方法相比，该方法不仅能有效地得到水声信号子频带的能量特征，而且还极大地优化了水声目标检测的区间。

对置式凸轮发动机运动学与动力学研究

袁鹏, 王德石, 王树宗

2007, 15(6): 013-16. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.004

[摘要](1935) [PDF 786KB](785)

摘要:
研究了对置式凸轮发动机的运动学与动力学特性,利用向量与坐标变换法分析了对置式凸轮发动机的工作曲面方程和滚轮相对滑动速度等运动学性能，分析了活塞、气以及主轴等部件的动力学特性。研究结果表明，虽然对置后发动机轴向长度有所增加，但主轴轴向力能完全平衡，主轴产生转矩大，轴承负荷小，可提高功率。从发动机力学性能特点及运动学与动力学角度分析表明，采用对置式发动机方案是完全可行的。

鱼雷发电机噪声对自导系统的干扰及其抗干扰技术

陈春玉, 易红, 郝保安, 吴亚军

2007, 15(6): 017-19. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.005

[摘要](2224) [PDF 721KB](1107)

摘要:
针对热动力鱼雷噪声高的问题，探讨了发电机噪声对鱼雷航行自噪声的影响，通过频谱分析和模拟试验等方法，找出了雷内电源的输出噪声源自发电机，并通过电源线、地线以及自导发射机泄漏到自导收发转换电路而进入接收机，分析了发电机噪声的特性以及对自导作用距离的影响机理，提出了改进收发隔离电路设计以提高阻断噪声能力和电源滤波的抗干扰措施。试验表明，采取抗干扰措施后可抑制噪声10~20 dB，使鱼雷自导作用距离达到一个新水平，同时可降低被动自导虚警概率，改进了自导系统性能，提高了其工作可靠性。

多小孔径基阵宽带源声被动定向方法

何惠江, 苏帅, 孙超

2007, 15(6): 020-25. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.006

[摘要](2222) [PDF 914KB](854)

摘要:
提出了一种基于多个小孔径子阵的宽带声定位方法，并成功应用于低空多目标的无源定向中。该方法将目标源辐射的低频宽带噪声通过相干处理，然后构造近似的降秩估计器对目标进行方位估计，有效地解决了通常单个小孔径基阵难以满足的多目标分辨和定向精度要求。由于所构造的估计器不需要各子阵之间的位置信息，从而避免了伪峰和位置估计误差对方位估计的影响。仿真和试验结果表明，该方法提高了多目标的定向精度，给出了稳定的信号方位估计，能较好地实现大气声定位中对近距离多目标的分辨。

航速惯导组合导航系统在AUV上的应用

孙灿龙, 张严, 李辉

2007, 15(6): 025-27. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.007

[摘要](1020) [PDF 307KB](287)

摘要:
捷联惯导多普勒(SINS/DVL)组合导航技术是自主水下航行体(AUV)导航系统中经常采用的算法。针对由于复杂海洋环境导致的DVL失效, 使整个导航精度急剧下降的情况, 该文将螺旋桨转速变换成AUV航速, 利用航速惯导组合系统信息融合方法, 提出了一种通过航速惯导组合导航的卡尔曼滤波算法, 可以减小导航误差。仿真结果表明, 该算法提高了系统稳定性, 在短时间内可以满足AUV导航系统的定位需求。

水下战斗部定向起爆方式与威力场关系仿真研究

鲁忠宝, 南长江

2007, 15(6): 028-31. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.008

[摘要](1704) [PDF 803KB](1115)

摘要:
由于水中兵器战斗部采用不同的定向起爆方式时将产生不同的爆炸威力场，为了寻求一种能获得较大定向能量增益以及较大定向能量增益区域的定向起爆方式，文中通过仿真软件AUTODYN建立了水中兵器战斗部采用几种典型的定向起爆方式时在水中爆炸的仿真模型，并对其不同定向起爆方式下的爆炸威力场参数进行了仿真计算与对比分析，得出了不同定向起爆方式与爆炸威力场的对应关系，并结合理论分析与工程实际应用，提出了一种切实可行且相对较优的定向起爆方案。

窄脉冲超宽带自导信号特性与近程应用分析

张娟, 王新宏, 陈航

2007, 15(6): 032-35. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.009

[摘要](1872) [PDF 816KB](797)

摘要:
传统的鱼雷自导信号多采用调制类宽带信号,但在探测近程目标时，因其探测盲区较大，会降低鱼雷命中目标的准确性。为弥补这一缺陷，文中分析了一种窄脉冲超宽带自导信号特性，通过与传统的调制类宽带信号在分辨性能、参数测量精度和多普勒速度容限等方面的比较分析，证明了窄脉冲超宽带信号具有较高的距离分辨率、较强的目标识别能力和较小的自导盲区。在近程应用时，窄脉冲超宽带信号可以比传统调制类宽带信号更好地实现末弹道对目标的连续跟踪和精确打击，在非常近的距离上作为引信信息，从而实现自导引信设计一体化。

一种基于可信任策略和移动代理的网络管理框架

何静, 李勐

2007, 15(6): 036-39. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.010

[摘要](1529) [PDF 895KB](802)

摘要:
随着策略系统研究的发展，基于策略和移动代理的网络管理的研究也越来越广泛，而管理员对策略质疑的问题越来越突出了。文中通过为系统中的策略增加索引值而引入信任度的概念，并结合强化学习过程，提出了一种管理员可以信任的基于策略和移动代理的网络管理框架, 该系统能够进一步将管理员从繁琐的操作中解脱出来。

新型随控布局水下航行器近水面运动非线性模型研究

葛晖, 严卫生, 徐德民

2007, 15(6): 040-45. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.011

[摘要](1765) [PDF 958KB](1168)

摘要:
采用随控布局的新型水下航行器配备有多个不同方向的推进器，实现了直接升力控制和直接侧向力控制，具有巡航和悬停2种运动模式。文中详细分析并建立了不同运动模式下的流体动力模型以及环境因素的扰动作用模型，建立了新型水下航行器的6自由度非线性低频运动模型以及波浪作用下的高频运动模型，并进行了计算机仿真。仿真结果表明，该模型不仅可以模拟航行器的巡航以及悬停运动状态，还可以描述航行器的低频运动和高频运动状态，为航行器近海面运动的控制系统设计与仿真提供了参考。

水下航行器热动力推进系统数字仿真研究

聂卫东, 钱建平, 程文利, 赵宽明

2007, 15(6): 046-48. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.012

[摘要](2061) [PDF 860KB](917)

摘要:
为满足新型水下航行器燃料流量闭环控制热动力推进系统设计、研制、试验和验证的需求，建立了较为精确的系统数学模型，应用MATLAB/SIMULINK进行高效的模块化仿真建模与仿真试验，得到了不同工况阶段的热动力推进系统各项参数（如燃烧室压强、发动机输出转速和转矩等）的仿真结果，从而可对热动力推进系统在启动、变深及变速等过程中的动态特性进行分析，弥补了目前功率台架试验仅能提供系统稳态特性的不足，为热动力推进系统的可靠性设计及其控制装置的鲁棒性设计提供必要的参考，并可部分替代半实物仿真及台架试验的功能，降低设计和研制成本。

尾部喷流对定常超空泡形态影响的数值研究

党建军, 刘统军, 胥银

2007, 15(6): 050-52. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.013

[摘要](1983) [PDF 783KB](931)

摘要:
应用流体计算软件FLUENT,建立了带尾部喷流超空化航行体二维计算流体动力学（CFD）模型，利用软件自带的多相流混合模型（Mixture）对定常通气超空化及尾部喷流进行了一体化的数值仿真。仿真结果显示，在定常条件下，随着尾喷强度的增加,尾部喷流的膨胀区域逐步增大，但闭合到喷气射流上之前的空泡部分形态变化很小，表明当来流速度、环境压力及通气条件一定时，尾部喷流强度的变化对包覆航行体模型的超空泡影响很小。该规律与水洞模型试验所得规律相似,这表明模拟所采用的仿真模型具有一定的工程应用价值，可为超空化航行体的动力布局设计提供参考。

基于网格的舰船编队协同反潜仿真系统动态调度方法

傅妍芳, 康凤举, 魏佳宁

2007, 15(6): 053-57. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.014

[摘要](2124) [PDF 1021KB](785)

摘要:
围绕如何在网格环境中合理调度系统资源这一目标，对实体级并行任务的动态调度问题进行了研究，设计了一种改进的启发式调度算法（阈值算法），并以舰船编队协同反潜对抗仿真系统为例，证明了该方法的可行性，该算法以次优解为目标，减少了任务的执行开销，为提高分布交互式仿真系统的资源利用效率和扩大仿真规模提供了一种可行的途径。

水下固体发动机点火设计与试验

邹德荣, 黄刘华, 陈雄洲

2007, 15(6): 058-61. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2007.06.015

[摘要](1736) [PDF 811KB](1100)

摘要:
在水下双推力发动机研制中，设计了烟火剂型点火装置，采取双药盒点火模式。结合理论计算以及经验公式估算后，与类似的发动机进行比较计算，根据使用条件进行了修正，确定了点火药量。完成了在5～14MPa压强范围内标准试验发动机试验、点火一致性以及点火药盒试验，直接应用到全尺寸发动机地面试验。试验结果表明，发动机点火正常，能够保证药柱正常燃烧，发动机及时工作，工作压强与推力曲线完整、有效，点火一致性良好。目前采用的这种工程方法是可行、合理且有效的。

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