水下无人系统学报

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王鹏, 宋保维, 尹韶平, 毛昭勇

2008, 16(5): 001-4. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.001

[摘要](1898) [PDF 1776KB](828)

摘要:
多学科设计优化是世界各国工业设计界新兴的研究领域,是解决复杂系统工程问题的有效手段。本文概述了多学科设计优化技术的研究进展，重点介绍了其组成要素、求解策略和典型优化框架的评估与比较。通过对鱼雷总体多学科体系结构的研究，将鱼雷总体设计划分为7个学科领域，以协作优化算法为例探讨了多学科设计优化在鱼雷总体设计中的应用方法，给出了设计模型，并指出了其研究方向和技术难点。

Al/AgO电池鱼雷发射管内强制对流耦合传热数值模拟

李宗吉, 张孝芳, 王树宗

2008, 16(5): 005-7. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.002

[摘要](2092) [PDF 479KB](911)

摘要:
为分析鱼雷发射失效后Al/AgO电池在发射管中的热安全性，基于计算流体力学方法，应用计算流体力学软件FLUENT，对鱼雷发射失效后Al/AgO一次电池激活情况下管内强制对流耦合传热进行了数值模拟。考虑了电解液与鱼雷壳体、鱼雷壳体与发射管内海水的对流耦合换热，得到了电解液的温度变化规律以及鱼雷壳体和发射管体上的温度分布规律。仿真结果表明，电池内温度随时间的变化逐渐升高，其最高温度可达107.5℃.

基于AHP-DEA模型的鱼雷方案评价研究

李勘, 孙树栋

2008, 16(5): 008-11. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.003

[摘要](1567) [PDF 425KB](752)

摘要:
将层次分析法(AHP)与数据包络法(DEA)有机结合，构建了AHP-DEA的鱼雷方案评价模型，首先通过AHP法计算各鱼雷方案在评价因素中的相对权重，然后根据DEA法的原理将鱼雷方案作为决策单元、各方案的相对权重作为产出建立优化模型，通过计算模型的相对效率值，求出鱼雷方案可能性大小的顺序，并以实例阐述该模型在鱼雷方案评价中的具体运用。

基于第二类拉格朗日方程的水雷内末弹道仿真

秦锋, 逄洪照

2008, 16(5): 012-14. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.004

[摘要](2109) [PDF 305KB](807)

摘要:
内末弹道是内弹道向中间弹道的过渡阶段,其运动参数关系到发射平台发射水雷的安全性。水雷经内弹道的高压气做功获得一定的出管速度后，在内末弹道阶段其仅在惯性的作用下继续运动，且其运动状态受到潜艇鱼雷发射管的约束。通过对水雷在内末弹道的运动受力分析，利用第二类拉格朗日方程建立内末弹道动力学模型，并在确定方程右端的广义力时加入了流体动力，给出了内末弹道参量与水雷出管速度的关系曲线图, 仿真结果表明, 适当增加水雷的出管速度可提高发射平台发射水雷的安全性。

法国海军潜艇反鱼雷对抗系统

李凝, 杨飚

2008, 16(5): 015-19. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.005

[摘要](2077) [PDF 646KB](771)

摘要:
当今反鱼雷对抗系统通常作为一套独立的系统由专业的机电制造厂家研制。本文介绍了法国海军潜艇设计机构长期研制反鱼雷对抗系统所积累的经验，该机构以“天蝎星”潜艇设计为例提出了一种基于将舰艇平台、作战系统、鱼雷威胁、对抗系统设计以及外场海上试验结合在一起综合考虑的整体设计理念，即根据鱼雷的威胁特性和后续的作战响应优化鱼雷对抗系统、集成作战系统与平台，以及基于实战方案进行舰艇反应效率仿真，以此获得低成本高性能的对抗系统。该系统已装备法国攻击型核潜艇和弹道导弹核潜艇，并推荐其最现代化的改型装备在法国舰艇建造局建造的“天蝎星”级常规潜艇上。装艇使用结果表明，该系统只需消耗最少的对抗器材和机动规避所需的能量，即可实现对潜艇的防护。

轻型鱼雷上浮装置整流罩安全解脱技术研究

李春雨, 刘津, 何杰

2008, 16(5): 020-21. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.006

[摘要](1454) [PDF 395KB](589)

摘要:
现代轻型鱼雷设计中为了保证操雷安全上浮，采用了多种上浮装置，其中较常用的是浮囊充气式上浮装置。为了保持雷体线型，在雷体表面用整流罩包覆住浮囊，鱼雷航行终了后浮囊充气，整流罩解脱，鱼雷可以顺利浮起，便于打捞回收。本文提出了整流罩安全解脱设计方法，分析了整流罩与浮囊匹配、拉断销力值及抗干扰等方面的问题，并给出了一种新型的安全解脱机构。

舰载武器SINS速度+姿态匹配传递对准建模与仿真

申亮亮, 王新龙, 陈涛

2008, 16(5): 022-26. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.007

[摘要](2002) [PDF 511KB](736)

摘要:
基于舰船不刻意机动就可以实施传递对准，提出了舰载武器捷联惯导系统（SINS）在低机动条件下借助海浪或减摇鳍助摇实现快速精确传递对准的方法。采用卡尔曼滤波技术估计子惯导的安装误差角和弹性变形角，研究了一种引入舰体挠曲变形的"速度+姿态"匹配传递对准方式，并提出一种高精度杆臂效应误差补偿算法，克服了速度和姿态匹配量测量易受杆臂效应和舰体挠曲变形的干扰。仿真结果表明，该方法在舰船低机动条件下能够实现舰载武器SINS传递对准，且具有稳健的对准精度和快速性。

基于VxWorks嵌入式UDP通信技术及其在鱼雷仿真系统中的应用

李彦, 郝彬, 廖宏宇

2008, 16(5): 027-30. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.008

[摘要](1400) [PDF 478KB](688)

摘要:
为了实现对功率放大器组电流检测、衰减和增益等功能的控制，提出了一种以PC104总线模块为硬件平台，基于VxWorks操作系统的高性能嵌入式实时控制系统。控制器通过以太网，利用VxWorks提供的基于传输控制协议/国际协议(TCP/IP)的用户数据报协议（UDP）接收上位机发出的指令，经由PC104的扩展总线与数据采集、通信及存储等外部模块进行交互，重点对上位机与控制器之间的UDP通信方式进行了研究。实验证明，该系统能够有效地对功率放大器组进行控制。

基于声压梯度分析的小间隔直线阵端射波束形成

王冬海, 杨益新, 蒋伟

2008, 16(5): 031-33. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.009

[摘要](1594) [PDF 455KB](680)

摘要:
波束形成中波束图的主波束宽度和旁瓣级是最重要又相互矛盾的一对指标。直线阵在端射方向具有超增益现象，能够获得比常规波束窄得多的波束。而Dolph-Chebyshev等人提出的阵元幅度加权理论可以使得在主波束宽度一定的情况下获得最低的旁瓣级。本文结合两者的优点，提出了一种基于声压梯度分析的小间隔直线阵端射方向波束形成方法。该方法通过均匀直线阵的阵列流形提取出阵列中心点处的各阶声压梯度模态，然后在模态域进行Dolph-Chebyshev(DC)加权，再把模态域权值变换成阵元域权值。针对阵元间距小于半波长的直线阵进行了计算机仿真，仿真结果表明,该方法得到的波束图主瓣宽度远小于相同旁瓣级的常规DC加权波束图，有效提高了波束空间处理增益。

鱼雷主动超声引信陆上仿真及其实现

陈喜, 蒋涛, 李雄飞

2008, 16(5): 034-37. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.010

[摘要](1433) [PDF 459KB](834)

摘要:
鱼雷主动超声引信陆上仿真是全雷陆上仿真的重要组成部分。文中通过对鱼雷主动超声引信回波与各种干扰模型的研究与分析，并将此模型合成应用到鱼雷主动超声引信陆上仿真试验中,同时设计了一种声对接阵形式与基于面向仪器系统的PCI扩展（PXI）测控总线的波形采集和回放模块，构建了鱼雷主动超声引信陆上仿真试验平台,仿真电路实现模块化设计，对于不同类型鱼雷的主动超声引信仿真具有一定的通用性, 通过与声引信产品对接试验证明,所推导的模型正确性和仿真方法的有效性。

舰船尾流场激光位移探测技术研究

刘畅, 冀邦杰, 李建辰, 王海陆

2008, 16(5): 038-41. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.011

[摘要](2437) [PDF 420KB](847)

摘要:
舰船尾流场中的大量微气泡会使通过它的激光产生比普通海水强烈得多的散射效应,尾流场中微气泡的前向散射占主导地位，且在一定入射波长下，相对散射光强与气泡半径呈线性关系，气泡半径越大，对激光的散射越明显，这样照射到接收器上的光斑位置就会发生偏移，通过对接收器上光斑中心位置的计算，可以达到探测尾流场的目的。试验结果表明，当激光束穿过模拟尾流区域时，光斑中心距源点距离将发生明显变化，其方差将增大几倍到几十倍，通过检测激光束位置的偏移量为尾流的探测提供了一种途径。

水下小尺度目标宽带亮点回波建模及实验验证

白峻, 申晓红, 王海燕, 周倩

2008, 16(5): 042-45. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.012

[摘要](1607) [PDF 465KB](585)

摘要:
准确、有效的目标回波模型是声纳目标,特别是小尺度目标探测与识别的基础。基于声纳目标亮点回波3参数模型以及时域特征分析在声纳目标探测与识别中的有效性，将反映目标回波时域特征的参量作为声纳目标回波模型的建模参数，优化了目标亮点回波模型。针对单频水声探测在小尺度目标识别中无法兼顾距离与精度的局限性，提出了基于频带划分算法的宽带回波模型建模方法,为水下小尺度目标的宽带探测与识别提供了理论基础。通过设计验证试验，将所建模型仿真数据与实物模型消声水池试验回波数据进行对比分析，结果表明,模型仿真回波与试验回波数据具有一致性，验证了所建回波模型的准确性与有效性。

基于目标空间尺度特征末程识别潜艇和诱饵的方法研究

刘晓春, 董春凯

2008, 16(5): 046-50. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.013

[摘要](2114) [PDF 632KB](725)

摘要:
阐述了互谱定向技术与能量积分定距技术的基本原理，提出了结合这2种技术精确提取末程目标空间尺度回波特征信息的方法。在此基础上，深入分析了悬浮式诱饵、拖曳式诱饵和潜艇的空间尺度特征，并采用获取的鱼雷攻击点源靶、水平尺度靶和空间尺度靶的试验数据进行了仿真验证，结果表明, 精确提取目标空间尺度回波特征信息是可以在末程有效对抗声诱饵并识别潜艇的。

基于变量燃料泵的无级变速活塞式发动机性能研究

赵宽明, 杨赪石, 孙开锋, 钱志博

2008, 16(5): 051-54. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.014

[摘要](1816) [PDF 493KB](696)

摘要:
对于开式循环热动力推进系统实施转速闭环控制是提高武器效能的方法之一。本文从热动力推进系统发展无级变速的必要性、可实现性以及安全特性的角度出发，提出了基于变量燃料泵的活塞式发动机无级变速转速闭环控制技术方案，变量燃料泵可满足在任意指令工况（变速、变深）的流量要求，发动机控制单元（ECU）采用变结构控制律可实现无级变速及稳定工况的控制精度。仿真结果表明，基于变量燃料泵的转速闭环控制系统可以满足活塞式发动机的性能要求，说明无级变速技术热动力推进系统应用在鱼雷中是可行的。

基于LMBP神经网络的声诱饵对抗鱼雷效能评估

陈军, 王汝夯

2008, 16(5): 055-59. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.015

[摘要](1526) [PDF 611KB](734)

摘要:
根据实际情况，补充调整建立了声诱饵对抗鱼雷效能评估指标体系。结合专家调查法和仿真试验，采用基于LM快速算法的BP神经网络（LMBP）综合评估法对声诱饵对抗鱼雷效能进行评估，并对LM算法和常用的Traingdx算法进行了对比分析，证明LM算法误差更小、训练速度更快。最后，通过实例证明将BP神经网络评估方法应用于水声对抗效能评估切实可行。该方法能综合考虑专家经验和试验数据等主客观因素，最大限度减少单纯主观或客观赋权带来的误差，通过神经网络的“自学习”得出明确的综合评估值，具有较强的实用性和通用性。

编队使用火箭助飞鱼雷齐射问题探讨

门金柱, 周明, 初磊

2008, 16(5): 060-62. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2008.05.016

[摘要](1813) [PDF 392KB](639)

摘要:
现代海战的反潜作战中，编队准确的判明敌我情况和战场态势，合理的选择反潜武器及其射击方法，是实施对潜艇打击的关键。针对火箭助飞鱼雷这一反潜利器，本文根据其作战使用特点，参考舰空、舰舰导弹及管装声自导鱼雷齐射的定义、使用时机和组织实施方法，分析了与实际训练和作战相契合的火箭助飞鱼雷齐射相应的定义和概念，对火箭助飞鱼雷的作战使用及发挥我方水面舰艇编队反潜作战能力具有重要意义。

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