水下无人潜航器内部磁场有限元仿真建模及其分布特性 被引量：1

1

作者 朱荣荣 王志刚 +4 位作者 魏先利 方勃懿 周兆兴 高晔 魏旭飞 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期88-93,100,共7页

针对水下无人潜航器(UUV)磁场分布特性的研究需求,利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics对UUV的磁场分布进行建模和仿真。分析UUV内部磁场来源及分布情况;对比分析磁偶极子理论计算与COMSOL磁场建模仿真,探讨利用COMSOL软件模拟方法... 针对水下无人潜航器(UUV)磁场分布特性的研究需求,利用有限元仿真软件COMSOL Multiphysics对UUV的磁场分布进行建模和仿真。分析UUV内部磁场来源及分布情况;对比分析磁偶极子理论计算与COMSOL磁场建模仿真,探讨利用COMSOL软件模拟方法开展磁场建模的可行性;运用COMSOL仿真软件,构建UUV几何模型,求解分析UUV平台干扰磁场分布特性。建模和仿真结果表明,利用COMSOL仿真软件实现磁偶极子建模是正确可靠的,UUV平台中后部磁感应强度最强,艏艉处磁感应强度最小,约为20 nT,为UUV平台的磁传感器安装位置和低磁性优化设计提供了依据。 展开更多

关键词 水下无人潜航器 磁场分布 建模仿真 磁偶极子

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适用于无人水下潜航器电池管理系统的SOC-SOH联合估计

2

作者 卢地华 周胜增 陈自强 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1080-1090,共11页

为了提高无人水下潜航器(UUV)电池管理系统状态的估计精度,提出荷电状态-健康状态(SOC-SOH)联合估计方法.搭建测试台架,采用4组锂离子电池进行全寿命周期下的充放电测试,获取不同老化程度下的特性数据.经理论推导和实验分析设计四维表... 为了提高无人水下潜航器(UUV)电池管理系统状态的估计精度,提出荷电状态-健康状态(SOC-SOH)联合估计方法.搭建测试台架,采用4组锂离子电池进行全寿命周期下的充放电测试,获取不同老化程度下的特性数据.经理论推导和实验分析设计四维表征因子,建立基于改进支持向量回归(SVR)的SOH估计模型.探究电池状态的耦合关系,建立基于扩展卡尔曼滤波(EKF)的SOC估计模型,采用遗忘因子递推最小二乘算法(RLS)更新模型参数,利用SOH对SOC估计结果进行修正.通过不同工况的实验进行验证,结果表明:四维表征因子和电池容量相关性好,SOH估计模型精度高,SOC估计模型精度在联合修正后得到提升.所提的联合估计方法具有较高的通用性和可靠性,可以作为有效的嵌入式电池管理系统状态估计算法. 展开更多

关键词 无人潜航器(uuv) 锂离子电池 SOC-SOH联合估计 扩展卡尔曼滤波(EKF) 支持向量回归(SVR)

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水下无人潜航器集群发展现状及关键技术综述 被引量：54

3

作者 张伟 王乃新 +2 位作者 魏世琳 杜雪 严浙平 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期289-297,共9页

随着水下无人潜航器技术的发展和日渐成熟,单一水下无人潜航器已不能满足需求的发展,这就使多水下无人潜航器以集群的形式互相协作执行任务成为了水下无人潜航器发展的必然趋势。本文从军事领域和民用领域两方面介绍了国外主要水下无人... 随着水下无人潜航器技术的发展和日渐成熟,单一水下无人潜航器已不能满足需求的发展,这就使多水下无人潜航器以集群的形式互相协作执行任务成为了水下无人潜航器发展的必然趋势。本文从军事领域和民用领域两方面介绍了国外主要水下无人潜航器集群项目,包括项目设立目标和发展情况;分析了水下无人潜航器集群的一些关键技术的国内外研究现状和发展趋势,主要包括集群智能控制、通信网络设计、任务规划、路径规划、编队控制和导航定位等方面;最后对水下无人潜航器集群系统发展做出展望。 展开更多

关键词 水下无人潜航器集群 集群智能 路径规划 任务规划 编队控制 通信网络 关键技术 导航定位

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科考型自主无人潜航器在极地的应用以及未来发展趋势 被引量：2

4

作者 陈驰 吴刚 +2 位作者 贾洞洞 秦琦 李源 《船舶》 2024年第1期59-69,共11页

随着极地科考朝更广范围、更深空间、更多数据的方向发展,无人装备开始高频出现在各国的极地科考队中,帮助科研人员对极地环境形成更为全面和深刻的认知。自主无人潜航器(autonomous underwater vehicle, AUV)凭借其自主无人且功能全面... 随着极地科考朝更广范围、更深空间、更多数据的方向发展,无人装备开始高频出现在各国的极地科考队中,帮助科研人员对极地环境形成更为全面和深刻的认知。自主无人潜航器(autonomous underwater vehicle, AUV)凭借其自主无人且功能全面的优点,在新世纪逐渐成为了极地水下科考不可或缺的装备,故有必要对应用在极地的科考型AUV进行梳理并分析其未来发展趋势。文中首先对AUV进行了基本的介绍;然后总结了全球范围内30次极地AUV任务,分析了AUV在极地的主要用途和优势;而后叙述了AUV在极地应用时所遇到的挑战,并结合这些挑战对适用于极地的科考型AUV发展趋势进行了展望;同时也对适配AUV等无人装备的新一代极地科考母船的设计提出了思考。 展开更多

关键词 极地科考 水下科考 自主无人潜航器 无人装备

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联网状态下水下无人潜航器的路径控制方法 被引量：3

5

作者 佘明洪 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第6X期1-5,共5页

传统的水下无人潜航器路径控制方法,在联网状态下,一直存在控制精度低、误差大,效率不好的问题,提出基于NURBS曲线拟合法的水下无人潜航器的路径控制方法。该方法采用传感器或者摄像机来侦测静态和动态障碍物,建立水下无人潜航器运动学... 传统的水下无人潜航器路径控制方法,在联网状态下,一直存在控制精度低、误差大,效率不好的问题,提出基于NURBS曲线拟合法的水下无人潜航器的路径控制方法。该方法采用传感器或者摄像机来侦测静态和动态障碍物,建立水下无人潜航器运动学模型,并获取其最小化rob路径长度的目标函数,分析潜航器所受约束情况。在此基础上,根据基本流体力学,确定潜航器所受阻力,引入滤波函数进行平滑处理,采用NURBS曲线拟合法,对水下无人潜航器路径进行控制。实验对比结果表明,采用改进的控制方法,在水下无人潜航器路径控制方面,其控制所需时间及精度均要优于传统的方法,具有一定的实用性。 展开更多

关键词 联网状态 水下 无人潜航器 路径 控制方法

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水下无人通信载荷技术综述与应用前景

6

作者 刘千里 张松 李乐琦 《舰船电子工程》 2025年第1期7-12,共6页

水下无人通信载荷技术是现代水下作战和民用海洋探索中不可或缺的核心技术,直接影响无人潜航器(UUV)的任务执行能力和作业效率。论文从通信载荷的技术现状、关键技术以及未来发展趋势三方面对其进行综述,重点探讨水声通信、光通信、蓝... 水下无人通信载荷技术是现代水下作战和民用海洋探索中不可或缺的核心技术,直接影响无人潜航器(UUV)的任务执行能力和作业效率。论文从通信载荷的技术现状、关键技术以及未来发展趋势三方面对其进行综述,重点探讨水声通信、光通信、蓝绿激光通信、无线电通信以及磁感应通信的技术特点与应用场景,分析多模态通信载荷在复杂水下环境中的协同性与适应性。通过对典型应用的研究,论文总结了通信载荷在军事和民用领域中的实践价值,并展望其在智能化、模块化、多样化方向的未来发展潜力,为推动水下通信技术的发展和无人潜航器的广泛应用提供理论支持与技术参考。 展开更多

关键词 水下通信载荷 无人潜航器 多模态通信 智能化通信 深海探索

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国外水下无人潜航器及其通信技术发展综述 被引量：20

7

作者 楚立鹏 鄢宏华 +4 位作者 范强 付圣峰 王永皎 张博 梁萱卓 《中国电子科学研究院学报》 北大核心 2022年第2期112-118,共7页

水下无人潜航器作为水下新质作战力量,将深刻影响和改变未来海上作战样式,世界海洋军事强国高度重视无人潜航器技术发展和作战应用。文中从单体平台、集群组网和装备能力三个角度,总结梳理国外水下无人潜航器发展现状,在此基础上,重点... 水下无人潜航器作为水下新质作战力量,将深刻影响和改变未来海上作战样式,世界海洋军事强国高度重视无人潜航器技术发展和作战应用。文中从单体平台、集群组网和装备能力三个角度,总结梳理国外水下无人潜航器发展现状,在此基础上,重点分析水下无人潜航器水面、水下和新质通信技术与能力,研判通信手段发展趋势,为我国水下无人装备发展提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 水下无人潜航器 通信技术 水下作战

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国外超大型无人潜航器发展与运用研究

8

作者 张翔鸢 花吉 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第5期17-27,共11页

超大型无人潜航器(XLUUV)作为一种可大量搭载多种任务载荷的水下无人作战平台,具有重要的研究价值。为全面洞悉国外XLUUV研究现状,并为国内的发展与运用提供借鉴,深入系统剖析普通型、潜载型、类潜艇型、可装箱型、集装箱型等5种国外主... 超大型无人潜航器(XLUUV)作为一种可大量搭载多种任务载荷的水下无人作战平台,具有重要的研究价值。为全面洞悉国外XLUUV研究现状,并为国内的发展与运用提供借鉴,深入系统剖析普通型、潜载型、类潜艇型、可装箱型、集装箱型等5种国外主要类型XLUUV的发展现状及未来趋势,对其模块化、多域通信、水下探测、定位导航、自主控制、能源动力等关键技术进行探析,并研究其在侦察监视、水下布雷、水下攻防、水下投送等方面的作战运用。研究表明,XLUUV呈现出族群化、远程化、全深化和智能化发展趋势,能够实现多维探测、封控海上要域要道、实施非对称打击以及隐蔽投送等功能,在未来水下对抗中将会发挥重要作用。 展开更多

关键词 超大型无人潜航器 水下作战 关键技术 作战运用

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无人潜航器发展历程及运用优势研究

9

作者 陈昭 丁一杰 张治强 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第23期98-102,共5页

无人潜航器(UUV)作为水下作战的杀手,是水下无人作战的重要力量,能够完成多样化作战任务,对其开展针对性研究具有重要意义。本文追溯无人潜航器发展历程,总结无人潜航器开展水下作战具有成本低廉、隐蔽效果好、多用途设计等多方面的突... 无人潜航器(UUV)作为水下作战的杀手,是水下无人作战的重要力量,能够完成多样化作战任务,对其开展针对性研究具有重要意义。本文追溯无人潜航器发展历程,总结无人潜航器开展水下作战具有成本低廉、隐蔽效果好、多用途设计等多方面的突出优势,提出无人潜航器开展海洋测绘、航路开辟、侦察监视、水下诱饵等多种作战模式。最后对无人潜航器与无人机、无人水面艇组成海上立体无人集群提出总结展望。 展开更多

关键词 无人潜航器 无人作战 水下战场 智能化

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国外超大型无人潜航器发展研究

10

作者 朱炜 张大中 孙明月 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第24期186-189,共4页

近年来,美英德法印澳等国均启动了超大型无人潜航器研制项目,将其视为变革未来水下战的关键装备。超大型无人潜航器可为海军提供多种战时部署选择,使对手面临的探测、识别和跟踪挑战更加复杂,同时可增加海军舰队模块化和重构能力,以适... 近年来,美英德法印澳等国均启动了超大型无人潜航器研制项目,将其视为变革未来水下战的关键装备。超大型无人潜航器可为海军提供多种战时部署选择,使对手面临的探测、识别和跟踪挑战更加复杂,同时可增加海军舰队模块化和重构能力,以适应不断变化的海上作战需求。本文首先系统梳理了美英德法印澳6国的超大型无人潜航器发展现状,然后总结了通用的总体特征,随后研究了国外军方、智库提出的超大型无人潜航器作战概念。最后提出了思考与启示。 展开更多

关键词 无人潜航器 国外装备技术发展 水下战

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军用无人潜航器作战效能评估模型 被引量：1

11

作者 朱国 薛蕾蕾 杜毅 《舰船电子工程》 2016年第6期69-71,共3页

军用无人潜航器在未来海战中具有重要的作战价值,良好的作战效能评估模型的建立,对军用无人潜航器的作战效能发挥,可行性论证,方案设计等多个方面具有重大意义。文章阐述了一种军用无人潜航器作战效能评估模型,从作战能力、可用度、支... 军用无人潜航器在未来海战中具有重要的作战价值,良好的作战效能评估模型的建立,对军用无人潜航器的作战效能发挥,可行性论证,方案设计等多个方面具有重大意义。文章阐述了一种军用无人潜航器作战效能评估模型,从作战能力、可用度、支撑度和生存能力等方面做出了相应描述。模型的建立对于军用无人潜航器的评估方法具有一定实际意义和使用价值。 展开更多

关键词 军用无人潜航器 作战效能 评估模型

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多波束与水下无人潜航器联合检测技术在水工建筑物中的应用 被引量：8

12

作者 唐力 肖长安 +1 位作者 陈思宇 何世聪 《大坝与安全》 2016年第4期52-55,共4页

介绍了多波束测深系统和水下无人潜航器的工作原理、作业方法,提出联合检测技术思路,通过在某水电站消能塘水下检测的工作实践,证明使用多波束与水下无人潜航器在水工建筑物联合检测中可以得到令人满意的检测结果。

关键词 多波束测深系统 水下无人潜航器 水工建筑物 联合检测

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基于网络通信的水下无人潜航器电池管理器设计研究

13

作者 赵龙龙 《舰船电子工程》 2017年第3期148-151,共4页

在分析水下无人潜航器电池管理器功能组成的基础上,对水下无人潜航器电池管理器的结构布局、电气机械接口进行了分析设计,并对关系电池安全工作的电流、电压及通信接口电路与软件进行了研究分析,所设计的电池管理器能为水下无人潜航器... 在分析水下无人潜航器电池管理器功能组成的基础上,对水下无人潜航器电池管理器的结构布局、电气机械接口进行了分析设计,并对关系电池安全工作的电流、电压及通信接口电路与软件进行了研究分析,所设计的电池管理器能为水下无人潜航器电池可靠安全运行提供支持。 展开更多

关键词 水下无人潜航器 网络 电池管理器

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单关节仿生水下可见光通信无人潜航器研究

14

作者 张乐泉 李凤婷 +3 位作者 郭二源 王妍苏 朱泰亨 陈科 《新型工业化》 2022年第7期48-52,共5页

针对水下复杂的地理环境,如珊瑚礁、海洋生物栖息地等大型潜航器无法有效涉足的海底环境,我们提出了一种单关节仿生水下可见光通信无人潜航器,该潜航器使用了先进的可见光无线通信技术,在较远距离上无需脐带缆即可实现对潜航器的无线操... 针对水下复杂的地理环境,如珊瑚礁、海洋生物栖息地等大型潜航器无法有效涉足的海底环境,我们提出了一种单关节仿生水下可见光通信无人潜航器,该潜航器使用了先进的可见光无线通信技术,在较远距离上无需脐带缆即可实现对潜航器的无线操纵,并且可以实时接收潜航器的状态和回传图像,可以为海洋科考提供有力帮助。 展开更多

关键词 水下无人潜航器 仿生机器鱼 水下可见光通信 运动控制

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基于混合势场法的无人潜航器路径规划及编队方法研究 被引量：2

15

作者 王健 张华 +3 位作者 徐令令 曹园山 陈伟 顾媛媛 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第23期97-100,共4页

针对水下无人潜航器航行与探测作业应用过程中避障、航向保持、路径跟踪多参数控制以及欠驱动问题,提出一种混合势场路径规划及避障方法。以虚拟力的理念,将潜航器避障算法与路径跟踪算法进行混合,合并为统一的广义势场架构。该方法将... 针对水下无人潜航器航行与探测作业应用过程中避障、航向保持、路径跟踪多参数控制以及欠驱动问题,提出一种混合势场路径规划及避障方法。以虚拟力的理念,将潜航器避障算法与路径跟踪算法进行混合,合并为统一的广义势场架构。该方法将避障、航向保持、路径跟踪等多自由度驱动问题进行统一,以单输出的形式展现,适合单舵控制的欠驱动水下无人潜航器。利用"海翔-H"混合动力水下无人潜航器进行实环境下的路径跟踪、单障碍避障、双障碍避障、多障碍连续避障的航行试验,验证混合势场法的有效性。 展开更多

关键词 水下无人潜航器 路径规划 避障 混合势场

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自主布放无人潜航器的无人水面艇研究 被引量：1

16

作者 崔健 赵宝德 +4 位作者 赵文涛 俞建成 刘开周 王银欢 曹哲 《舰船科学技术》 北大核心 2022年第15期80-85,共6页

针对无人潜器自主布放技术问题,研究设计一种可自主布放无人潜器的无人水面艇系统。系统设计由艇体结构、自主布放、自主航行控制、岸基监控子系统组成。为了实现自主布放系统的安装控制需求,USV在艇体结构布局、能源供给和控制策略上... 针对无人潜器自主布放技术问题,研究设计一种可自主布放无人潜器的无人水面艇系统。系统设计由艇体结构、自主布放、自主航行控制、岸基监控子系统组成。为了实现自主布放系统的安装控制需求,USV在艇体结构布局、能源供给和控制策略上做了优化设计。针对远距离长时间精准运送问题,设计了增益调度串级PID自整定自主控制方法实现自主航行控制。布放机构执行布放动作包括推出机体固定座、释放首部卡件、下摆、释放压紧机构、潜水器滑出、机体固定座收回。先后进行了多次试验,USV自主运送并成功自主布放了“海翼”水下滑翔机。 展开更多

关键词 无人水面艇 无人潜航器 水下滑翔机 自主布放 自主航行控制

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不同间距和航速下水下航行体近场运动UUV受力分析

17

作者 任梦晨 李永成 +2 位作者 王小庆 赵桥生 姚惠之 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第12期97-101,共5页

为探究不同侧向间距和航速下水下航行体绕流流场对UUV的流体动力干扰规律,以实尺度水下航行体和UUV模型为研究对象,通过数值求解RANS方程,基于重叠网格方法进行水下航行体近场运动UUV的非定常和定常数值模拟研究。首先,简要分析不同侧... 为探究不同侧向间距和航速下水下航行体绕流流场对UUV的流体动力干扰规律,以实尺度水下航行体和UUV模型为研究对象,通过数值求解RANS方程,基于重叠网格方法进行水下航行体近场运动UUV的非定常和定常数值模拟研究。首先,简要分析不同侧向间距和航速下UUV作匀速直线运动时轴向力、侧向力和偏航力矩系数随轴向位置的变化规律,在此基础上进一步探讨侧向间距和航速对UUV受力规律的影响并分析二者影响作用的大小。结果表明,对于轴向力,航速和侧向间距均表现出明显的影响,航速的影响作用要略大于侧向间距;而对于侧向力和偏航力矩,侧向间距的影响要远大于航速,航速的影响作用基本可以忽略。 展开更多

关键词 水下航行体 无人潜航器 水动力

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大型无人潜航器研究现状及作战应用分析 被引量：1

18

作者 刘彦伯 刘志浩 《舰船电子工程》 2022年第11期1-3,7,共4页

当前,无人潜航器(UUV)作为未来水下作战的重要一环,已成为世界各国海军争相研究的对象,并纷纷致力于大型UUV的研发。通过大量文献分析,针对大型UUV目前的技术水平和任务需求,首先从自持力、设计模式、作战能力等方面归纳出大型UUV的特点... 当前,无人潜航器(UUV)作为未来水下作战的重要一环,已成为世界各国海军争相研究的对象,并纷纷致力于大型UUV的研发。通过大量文献分析,针对大型UUV目前的技术水平和任务需求,首先从自持力、设计模式、作战能力等方面归纳出大型UUV的特点;其次介绍了“虎鲸”“大键琴”“波塞冬”等三型主要大型UUV的基本性能和主要领用领域;之后对大型UUV可以担负的作战任务进行分析;最后对大型UUV的未来趋势进行展望,以对日后装备发展提供参考思路。 展开更多

关键词 无人潜航器 水下无人作战 应用分析

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国外军用UUV发展现状与趋势

19

作者 董鹏 汪超 《机电设备》 2024年第3期31-36,共6页

作为海洋无人化体系战争中重要的一员,水下无人潜航器(UUV)具有机动性好、隐蔽性强和智能度高等优点,被广泛应用于情报侦查、鱼雷反制以及反潜作战等军事任务中,军用UUV成为各国军事装备争相研制的热点装备之一。文章主要论述军用UUV的... 作为海洋无人化体系战争中重要的一员,水下无人潜航器(UUV)具有机动性好、隐蔽性强和智能度高等优点,被广泛应用于情报侦查、鱼雷反制以及反潜作战等军事任务中,军用UUV成为各国军事装备争相研制的热点装备之一。文章主要论述军用UUV的发展现状、系统组成以及关键技术,并从扩大军用UUV的应用范围和提高作战效能等方面分析其发展趋势。 展开更多

关键词 无人系统 军用水下无人潜航器(uuv) 发展现状 未来趋势

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用于水下图像增强的多层级联融合增强网络

20

作者 王炫钧 邵菲 马彦卿 《电光与控制》 北大核心 2025年第1期68-73,共6页

为了提高水下无人潜航器决策的准确性,构建了一种用于增强水下图像的多层级联融合增强网络。首先,设计注意力引导的色彩增强模块并结合多层级联增强架构,在提取图像多尺度特征的同时,加强特征重用;其次,设计全局调整模块,将Swin Transfo... 为了提高水下无人潜航器决策的准确性,构建了一种用于增强水下图像的多层级联融合增强网络。首先,设计注意力引导的色彩增强模块并结合多层级联增强架构,在提取图像多尺度特征的同时,加强特征重用;其次,设计全局调整模块,将Swin Transformer与扩张卷积相结合,提升网络对于退化图像整体增强效果;最后,将各模块提取到的特征信息经由三重特征聚合模块进行融合增强,得到增强水下图像。为了可以更好地训练模型,构造了联合损失函数。与其他水下图像增强方法的对比实验结果表明,所提方法对于水下图像存在的色偏、模糊等问题均有着良好的增强效果,并对后续特征提取任务的完成有着较大的促进作用。 展开更多

关键词 水下无人潜航器 水下图像增强 多层级联增强架构 全局调整 三重特征聚合

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