水下无人系统学报

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孙士明, 颜开, 陈伟政

2014, 22(2): 081-86. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.001

[摘要](1340) [PDF 1931KB](509)

摘要:
为了研究针对高傅汝德数(Fr数)下超空泡航行体通气规律问题, 基于RANS方程, 采用流体体积函数(VOF)多相流模型对小空化数下超空泡航行体通气规律进行仿真, 分析了通气空化条件下空泡内的流场速度及压力分布, 对比不同通气率条件下的空泡形态及空泡壁面压力分布, 得出了不同自然空化数和雷诺数(Re数)条件下超空泡通气规律, 仿真结果与试验现象一致。基于仿真结果与量纲分析, 针对高Fr数下通气超空泡, 给出了考虑自然空化数影响的通气系数计算公式, 可为进一步研究人工超空泡通气规律提供参考。

鱼雷浮囊充气过程建模与仿真

程文鑫, 蔡卫军, 杨春武, 孙元

2014, 22(2): 087-90. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.002

[摘要](1082) [PDF 1092KB](585)

摘要:
浮囊能否可靠充气, 直接影响到鱼雷的安全回收, 为深入了解浮囊充气机理, 根据热力学定理建立了浮囊充气过程模型, 对气瓶排气、浮囊充气过程进行了仿真计算, 获得了充气过程中浮囊体积、充气流速、气瓶压力和浮囊受力等参数的变化规律。通过鱼雷带速停车充气过程仿真, 获得了临界深度下浮囊涨满、雷速变化等细节过程。仿真结果表明, 浮囊涨满时间、气瓶剩余压力等参数与试验数据相近, 鱼雷带速停车后雷速、航深等参数规律与试验结果相符, 该浮囊充气过程模型可为上浮装置的工程设计提供参考。

光纤水听器PGC解调归一化参数实时估计方法

周少玲, 贠晓辉

2014, 22(2): 091-95. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.003

[摘要](852) [PDF 1267KB](1224)

摘要:
针对光纤水听器相位生成载波(PGC)相位解调中采用离线估计归一化参数进行处理带来的明显失真, 提出了一种归一化参数实时估计方法。该方法通过先计算2路正交信号目前时间点信号幅度与前一时间点信号幅度平方差, 再计算两者比值得到归一化参数。通过仿真结合试验测量, 验证了该方法可以在较小信号幅度情况下实现准确的归一化参数估计。试验结果表明, 当光纤水听器上施加峰值为0.3 rad的信号时, 采用实时估计的归一化参数值估计误差小于3%, 用该值进行光纤水听器信号解调处理, 得到的信号与总谐波失真比优于48 dB, 可满足工程化应用需要。

一种宽带脉冲串信号模糊度函数实现方法

岳雷, 梁红, 杨长生

2014, 22(2): 096-99. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.004

[摘要](1076) [PDF 1089KB](706)

摘要:
宽带脉冲串信号的模糊度函数是信号分析、波形设计的有力工具以及检测估计常用的方法, 实现宽带脉冲串信号的模糊度函数首先要合成副本, 直接复制尺度伸缩后的子脉冲并乘以不同的权系数来合成副本时, 会导致大多数副本向量中信息移位和缺失。针对这一问题, 采取了对整个脉冲串压缩后再重采样的方法来合成副本信号, 并进行了仿真验证。仿真结果表明, 该方法具有可行性和实用性, 为宽带脉冲串信号模糊度函数的实现提供了参考。

近场条件下脉冲基线定位性能影响因素分析

董利英, 陈志菲

2014, 22(2): 100-104. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.005

[摘要](951) [PDF 1646KB](732)

摘要:
针对近场条件下的脉冲基线定位, 推导了以脉冲前沿到达时刻为变量的测距和测向公式, 讨论了CW脉冲信号参数、阵列参数和声源入射位置对其定位性能的影响。仿真结果表明, 较低的脉冲辐射频率, 较大的阵列孔径, 以及声源从阵列正对方向入射时, 脉冲基线定位具有更好的定位性能, 阵元数对其定位性能影响不大, 随着声源与阵列距离的增大, 定向性能大致保持不变, 而测距性能则不断下降。

一种基于分数阶傅里叶变换的OFDM水声通信均衡算法

徐伟, 胡友峰, 王小舟

2014, 22(2): 105-109. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.006

[摘要](1348) [PDF 1115KB](722)

摘要:
为了解决正交频分复用(OFDM)水声通信系统在受到多普勒效应影响时, 子载波间的正交性容易受到破坏, 而导致系统性能下降问题, 基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的OFDM水声通信技术, 提出了一种新的二次变换信道估计与均衡方法, 分析了该方法的原理及实现过程。该方法通过2次FRFT使接收数据在频域完成信道均衡后再变换到相应的分数阶域, 可以为FRFT-OFDM系统的工程实践提供基础。仿真结果表明, 相比于传统的OFDM系统, 基于FRFT的OFDM通信方法能有效提高通信性能。

一种基于矢量原理的三通道精确控制算法

郝喆, 张秦南, 王立文, 王中

2014, 22(2): 110-115. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.007

[摘要](914) [PDF 1545KB](752)

摘要:
为使多平台发射的轻型鱼雷能够在浅水域安全投放, 应减小鱼雷入水袋深, 同时防止鱼雷“跳水”。本文通过对误差欧拉角进行矢量化,提出并推导了一种基于矢量原理的三通道精确控制算法, 该方法能实现鱼雷运动学的最佳解耦, 解决鱼雷大姿态入水后的稳定控制, 从而有效减小袋深并精确控制鱼雷航向。仿真结果表明, 该算法的全姿态控制技术对多平台发射轻型鱼雷的浅水使用研究具有参考价值。

单轴旋转式激光陀螺捷联惯导系统对准精度分析

刘永红, 刘明雍, 谢波

2014, 22(2): 116-120. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.008

[摘要](1217) [PDF 1224KB](672)

摘要:
设计了单轴旋转式激光陀螺捷联惯导系统的对准方案, 分析了影响旋转对准精度的惯性器件误差参数,同时对不同惯性器件误差对应的对准精度进行了比对分析, 并进行了仿真试验验证。仿真结果表明, 天向陀螺标度因数非对称性误差、天向陀螺标度因数误差对航向角对准精度的影响较大, 该结论可为单轴旋转式激光陀螺捷联惯导系统的设计提供参考。

钼合金配气阀体材料性能分析及改进措施

鲍海阁, 童法松, 王天潇

2014, 22(2): 121-125. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.009

[摘要](822) [PDF 2380KB](478)

摘要:
针对国内配气阀体易发生开裂问题, 通过化学分析、显微组织观察及拉伸性能比较, 介绍了国内外钼合金配气阀体材料的研究现状, 对其成分、冶金方法和塑性成型等相关工艺进行了综合分析, 提出了在真空熔炼方法基础上利用电子束提纯方法, 通过挤压开坯和多步锻造等措施, 能够满足工程试车要求, 可以有效改善钼合金配气阀体的材料性能。

集成电机推进器流体动力数值仿真

赵仿泽

2014, 22(2): 126-130. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.010

[摘要](1209) [PDF 2657KB](690)

摘要:
为了进一步优化集成电机推进器设计, 建立了集成电机推进器物理模型和流场数值模型, 确定了边界条件, 利用FLUENT软件对集成电机推进器的流场进行了仿真, 得到了不同工况下定子叶片、转子叶片表面的压力和速度分布情况, 以及集成电机推进器的推力、效率与航速之间的关系。利用仿真结果可对集成电机推进器性能进行估算, 为集成电机推进器的设计和优化提供参考。

设计定型阶段鱼雷作战试验方案初探

张远彪, 王昊, 李春风, 闫锐兵

2014, 22(2): 131-135. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.011

[摘要](996) [PDF 1849KB](737)

摘要:
在拓展以往鱼雷型号设计定型试验项目设置和加大考核力度的基础上, 以鱼雷在技术阵地的贮存、维修维护、技术准备、转场运输和海上对抗条件下实航攻击检验试验等寿命剖面事件为牵引, 对设计定型阶段鱼雷作战试验方案进行探讨, 设计了初步的鱼雷作战试验方案和战雷实射检验试验结果评定标准, 为靶场对鱼雷装备进行作战试验鉴定做出有益探索。

空投鱼雷海况适应性评估方法

马浩文, 韩召

2014, 22(2): 136-139. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.012

[摘要](1388) [PDF 1289KB](807)

摘要:
边界条件下的海况适应性考核是水中兵器试验的重点项目, 针对空投鱼雷, 由于受各种因素制约, 在实航试验中较难实现。为解决空投鱼雷海况适应性考核难题, 梳理了海况对空投鱼雷工作过程的影响因素, 从开伞强度、入水冲击和海洋环境干扰3个方面入手, 提出了一种对空投鱼雷海况适应性考核的评估方法, 试验验证了此方法的有效性。

鱼雷实航试验综合性能评估的灰色聚类评判方法

李拂晓, 田铮, 赵伟, 杨丽娟, 郁玮, 李杰

2014, 22(2): 140-144. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.013

[摘要](1084) [PDF 1119KB](608)

摘要:
分析了鱼雷实航试验所考核的指标特点, 针对实航试验中条次试验建立了综合性能评估指标体系。采用层次分析法确定各层评价指标权重, 在此基础上, 运用灰色聚类理论对单条次鱼雷综合性能进行评估。仿真结果表明, 采用该方法对鱼雷条次试验综合性能进行评估不仅能判断出单条次鱼雷综合性能的优劣, 还能给出多条次鱼雷综合性能的优劣排序, 进而为鱼雷验收提供依据。

一种基于多阶段数据的实航工作可靠度评估方法

廖富魁, 周春明, 赵敏

2014, 22(2): 145-149. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.014

[摘要](954) [PDF 1090KB](542)

摘要:
基于产品研制不同阶段的实航试验数据, 运用顺序约束的二项分布可靠性阶段增长模型和贝叶斯统计方法, 建立了一种实航工作可靠度评估方法, 有效解决了研制不同阶段产品技术状态变化造成实航试验数据不能用于可靠性评估的问题, 提高了实航试验数据的利用效率, 能够客观、经济地评价实航工作可靠度。

国外水面舰艇鱼雷防御系统发展现状及趋势

肖昌美, 李恒, 彭佩

2014, 22(2): 150-156. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.015

[摘要](1303) [PDF 2085KB](1847)

摘要:
总结了现代鱼雷的特点, 详细概述了西方主要国家水面舰艇鱼雷防御系统发展现状, 分析了各国鱼雷防御系统的特点, 并对未来发展趋势做出研判, 提出了应将反鱼雷鱼雷武器和超空泡射弹等新概念防御武器作为水面舰艇鱼雷防御系统未来发展方向。

国外舰载助飞鱼雷发展综述

梁良, 贾跃, 任磊

2014, 22(2): 157-160. doi: 10.11993/j.issn.1673-1948.2014.02.016

[摘要](1018) [PDF 1221KB](859)

摘要:
介绍了国外舰载助飞鱼雷的发展现状和典型代表武器, 总结了弹道式和飞航式助飞鱼雷的特点与基本作战过程, 对二者的优缺点进行了比较, 并从飞行速度、攻击距离、发射技术、指令修正技术和多平台协同反潜等5个方面对助飞鱼雷的发展趋势进行了分析和展望。