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船载无人潜航器安全系固系统设计理论方法研究
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作者 葛俊波 江心 +3 位作者 王果 刘靖峤 李梦翔 刘昆 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第5期24-30,共7页
基于理论力学和运动学原理,对复杂海况下船载无人潜航器的系固系统进行了深入的受力分析。在分析过程中,充分考虑不同系留索具数量和单一运动状态下系统的受力特性,建立船载无人潜航器系留索具载荷的理论预报方法。系统地讨论了母船运... 基于理论力学和运动学原理,对复杂海况下船载无人潜航器的系固系统进行了深入的受力分析。在分析过程中,充分考虑不同系留索具数量和单一运动状态下系统的受力特性,建立船载无人潜航器系留索具载荷的理论预报方法。系统地讨论了母船运动参数对系留索具载荷的影响规律,提出一种快速化的系固方法评估与分析技术,确保了系统的稳定性和可靠性。 展开更多
关键词 理论预报 无人航器 系固方法
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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
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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 水下无人航器 磁场分布 建模仿真 磁偶极子
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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
3
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 自主无人航器 无人装备
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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
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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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水下无人潜航器结构材料腐蚀研究进展
5
作者 张琦超 张宝龙 +3 位作者 蒋以山 赵欣 宋鹏磊 肖锋 《材料保护》 CAS CSCD 2024年第8期14-22,共9页
无人潜航器是人们开发、利用、探索海洋必不可少的工具之一,并具有广泛的军事应用前景。随着科学技术的不断进步和发展,无人潜航器不断地突破自己的极限工作深度,由于海洋环境的特殊性和复杂性,对其结构材料要求越来越高。基于国内外最... 无人潜航器是人们开发、利用、探索海洋必不可少的工具之一,并具有广泛的军事应用前景。随着科学技术的不断进步和发展,无人潜航器不断地突破自己的极限工作深度,由于海洋环境的特殊性和复杂性,对其结构材料要求越来越高。基于国内外最新研究进展,综合分析了无人潜航器结构材料在海洋环境中的腐蚀因素,包括海水温度、pH值、含盐量、氯离子浓度和溶氧量等。针对无人潜航器结构材料在海洋环境中的腐蚀类型,探究了在特殊工作环境中水下无人潜航器结构材料发生腐蚀的原因。阐述了无人潜航器结构材料在海洋环境下的防腐蚀方法并对其未来防腐蚀技术的发展进行了展望。 展开更多
关键词 无人航器 结构材料 腐蚀类型 防腐涂层 阴极保护
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无人潜航器解算目标运动要素的一种方法
6
作者 张严 朱伟良 程菲 《现代电子技术》 北大核心 2024年第9期173-176,共4页
随着计算机技术、人工智能、能源技术的发展,无人潜航器也被应用于军事领域。在分析了无人潜航器水下侦察搜索、反水雷战、水下诱骗战应用的基础上,提出潜艇采用线导方式控制双无人潜航器进行目标运动要素解算的方法,并分别通过图解法... 随着计算机技术、人工智能、能源技术的发展,无人潜航器也被应用于军事领域。在分析了无人潜航器水下侦察搜索、反水雷战、水下诱骗战应用的基础上,提出潜艇采用线导方式控制双无人潜航器进行目标运动要素解算的方法,并分别通过图解法和计算法分析了其解算的原理。该方式只需探测目标的方位信息,降低了目标其他要素探测的难度,不仅增加了潜艇的探测距离还利于潜艇隐蔽,这对水下无人潜航器应用具有一定的参考意义。 展开更多
关键词 无人航器 目标运动要素 线导 方位 解算 图解法
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侦察型无人潜航器群任务概念建模分析
7
作者 陈君一 郑颖 黄培荣 《舰船电子工程》 2024年第6期9-12,52,共5页
侦察型无人潜航器群是水下攻防的新质作战力量,其任务概念建模是作战仿真系统的重要支撑理论。为解决侦察型无人潜航器群军事建模中的可靠性和有效性,利用EATI建模框架,提出了任务概念建模的具体内容和描述方法,列举了概念建模成果的具... 侦察型无人潜航器群是水下攻防的新质作战力量,其任务概念建模是作战仿真系统的重要支撑理论。为解决侦察型无人潜航器群军事建模中的可靠性和有效性,利用EATI建模框架,提出了任务概念建模的具体内容和描述方法,列举了概念建模成果的具体应用,为下一步研究侦察型无人潜航器群的智能侦察规则与装备研发奠定基础。 展开更多
关键词 侦察任务 无人航器 概念建模
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无人潜航器纵倾平衡系统管路水锤压力特性试验
8
作者 张亚东 吴猛猛 吴冬华 《中国修船》 2024年第5期18-22,共5页
纵倾平衡系统可以调整无人潜航器的航行姿态,使潜航器安全可靠航行,文章结合现有研究现状,设计搭建试验台,从纵倾平衡系统管路压力特性、管路包覆材料、管路加装蓄能器3个方面进行了试验。试验数据表明,管路压力波动的最大值与调水压力... 纵倾平衡系统可以调整无人潜航器的航行姿态,使潜航器安全可靠航行,文章结合现有研究现状,设计搭建试验台,从纵倾平衡系统管路压力特性、管路包覆材料、管路加装蓄能器3个方面进行了试验。试验数据表明,管路压力波动的最大值与调水压力初值近似呈线性关系,水锤冲击压力脉动时间约为0.2 s;管路包覆阻尼材料和加装蓄能器可有效抑制管道振动,2种抑制手段最高使压力振幅降低32.8%。 展开更多
关键词 无人航器 纵倾平衡系统 压力 振动
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国外超大型无人潜航器发展与运用研究
9
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
10
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 无人航器 无人作战 水下战场 智能化
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国外无人潜航器技术发展热点分析
11
作者 张大中 韩冬梅 +1 位作者 马晓晨 丁宏 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第4期185-189,共5页
基于科学引文索引数据库及相关科技文献数据,分析国外军用无人潜航器技术的研究热点,着重研究无人潜航器技术军事应用重点解决的问题和对未来作战的影响。相关结果初步勾勒国外军用无人潜航器技术发展全貌,可为理清军用无人潜航器技术... 基于科学引文索引数据库及相关科技文献数据,分析国外军用无人潜航器技术的研究热点,着重研究无人潜航器技术军事应用重点解决的问题和对未来作战的影响。相关结果初步勾勒国外军用无人潜航器技术发展全貌,可为理清军用无人潜航器技术方向提供参考。 展开更多
关键词 无人航器 自主性 指挥控制 无人集群 通信导航
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国外超大型无人潜航器发展研究
12
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 无人航器 国外装备技术发展 水下战
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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:53
13
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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无人潜航器舷侧阵远程目标被动定位方法 被引量:1
14
作者 赵德鑫 李婷 +1 位作者 黄芝平 苏绍璟 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第S2期1-6,共6页
为提高无人潜航器舷侧阵在复杂浅海环境中远程目标被动定位的能力,提出一种基于合成孔径数据融合技术和匹配场处理技术的被动定位方法,并对该定位方法及其性能进行了理论分析与数值仿真。该方法通过数据融合处理合成虚拟的大孔径声呐,... 为提高无人潜航器舷侧阵在复杂浅海环境中远程目标被动定位的能力,提出一种基于合成孔径数据融合技术和匹配场处理技术的被动定位方法,并对该定位方法及其性能进行了理论分析与数值仿真。该方法通过数据融合处理合成虚拟的大孔径声呐,以提高无人潜航器舷侧阵的空间分辨率和阵增益,并利用海洋环境的复杂性以匹配处理的方式,在距离和深度上被动定位远程目标。仿真结果表明:该方法在无人潜航器低速巡航的情况下,实现了对浅海中远程静止目标的被动定位,并具有较高的精度。研究成果可为无人潜航器舷侧阵被动定位系统的设计提供理论研究基础和研究手段。 展开更多
关键词 无人航器 舷侧阵 合成孔径 匹配场处理 被动定位
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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
15
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 无人航器 水下滑翔机 自主布放 自主航行控制
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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
16
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 水下无人航器 路径规划 避障 混合势场
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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
17
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 无人航器 路径 控制方法
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开放式控制平台及其在无人潜航器制导系统中的应用
18
作者 何军红 吴旭光 《电子技术应用》 北大核心 2008年第12期131-134,共4页
重点分析了开放式控制平台(OCP)的基本结构和中间件技术,并针对目前无人潜航器(UUV)制导系统存在的开发局限性,提出了基于 OCP 的开放式无人潜航器制导系统结构和软硬件实现体系。
关键词 开放式控制平台 软件使能控制 嵌入式操作系统 无人航器
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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
19
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 水下无人航器 通信技术 水下作战
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基于DoDAF的无人潜航器作战效能静态评估研究
20
作者 隋先辉 韦定江 +1 位作者 王晗秋 魏霄冉 《舰船电子工程》 2023年第4期121-125,135,共6页
无人潜航器协同作战效能评估对于提升潜航器自身作战效能有着重要意义,针对无人潜航器的作战编队,基于DoDAF构建无人潜航器协同作战体系框架,分析作战活动与能力之间的关系,建立协同作战能力指标体系;对于不同类型的指标进行差异化处理... 无人潜航器协同作战效能评估对于提升潜航器自身作战效能有着重要意义,针对无人潜航器的作战编队,基于DoDAF构建无人潜航器协同作战体系框架,分析作战活动与能力之间的关系,建立协同作战能力指标体系;对于不同类型的指标进行差异化处理,结合ADC模型,考虑综合性指标,减少单项指标的局限性的影响;以对海作战背景下的无人潜航器协同作战为场景,对不同作战方案进行效能评估和计算验证其有效性。 展开更多
关键词 无人航器 DODAF ADC 效能评估
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