水下无人平台的模型参考自适应姿态控制研究

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作者 金涛涛 崔秀慧 +1 位作者 王健 苗沛 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第7期107-114,共8页

水下无人平台通常用于海洋勘探和开发,以帮助研究人员了解水下情况。针对水下无人平台在恶劣海底环境下保持姿态稳定困难,无法有效开展海底矿物资源勘探及实时回传清晰、稳定水下图像的问题,设计一种基于模型参考自适应PID的姿态控制系... 水下无人平台通常用于海洋勘探和开发,以帮助研究人员了解水下情况。针对水下无人平台在恶劣海底环境下保持姿态稳定困难,无法有效开展海底矿物资源勘探及实时回传清晰、稳定水下图像的问题,设计一种基于模型参考自适应PID的姿态控制系统。通过控制器不断迭代控制参数,使平台在搭载不同水下勘探设备的情况下依然能够保持水下姿态的稳定。分别在Matlab/Simulink环境和实际工况下对平台的姿态控制进行仿真分析及测试,实验结果表明:该模型无论在大、小角度转向均以较短的调节时间(4.36 s、2.69 s)和几乎为0%的超调量优于其他模型,具有良好的控制效果。尤其对于运行环境及搭载设备会造成控制模型结构及参数发生变化的问题,模型参考自适应PID控制具有更好的鲁棒性。该研究可为今后水下平台快速、准确的调节自身姿态,保持稳定状态提供可靠的技术解决方案。 展开更多

关键词 模型参考自适应PID控制 水下无人平台 姿态控制 集成控制

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基于水下无人平台的多基地水声探测效能研究 被引量：1

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作者 王兆弘 张晶晶 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第15期130-134,共5页

目前水声探测技术具有无人化、智能化的发展趋势,但针对水下多无人平台的联合探测效能分析方法还不明确,本文针对此问题,在常规多基地声呐探测模型的基础上建立水下无人平台的多基地探测模型,提出水下无人平台的多基地水声探测效能分析... 目前水声探测技术具有无人化、智能化的发展趋势,但针对水下多无人平台的联合探测效能分析方法还不明确,本文针对此问题,在常规多基地声呐探测模型的基础上建立水下无人平台的多基地探测模型,提出水下无人平台的多基地水声探测效能分析方法,并在此基础上对水下无人平台的运动方式和运动轨迹进行优化与仿真分析。仿真结果表明,相比于常规无动力式多基地声呐探测,水下无人运动平台可通过优化设计多基地基阵的运动轨迹以提升探测效能,探测概率最高可提升约35%,可为水下无人探测平台的轨迹规划提供理论支撑。 展开更多

关键词 水声探测 水下无人平台 多基地 探测效能

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水下无人平台“蜂群”作战体系研究 被引量：16

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作者 邓鹏 李伟 王新华 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2018年第8期8-10,47,共4页

水下无人平台使用"蜂群"战术相比于有人潜艇在作战时具备数量优势、网络优势、成本优势和时敏优势,基于"蜂群"战术思想构建水下无人平台集群体系结构以及指挥层次,并利用作战环理论对水下无人平台运用"蜂群&qu... 水下无人平台使用"蜂群"战术相比于有人潜艇在作战时具备数量优势、网络优势、成本优势和时敏优势,基于"蜂群"战术思想构建水下无人平台集群体系结构以及指挥层次,并利用作战环理论对水下无人平台运用"蜂群"战术进行集群体系对抗作战进行了分析,研究成果对进一步认识以水下无人平台为作战单元开展水下中心战具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 水下无人平台(UUV) 蜂群战术 体系对抗

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水下无人平台协同探测行动过程 被引量：5

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作者 陈玮 吴泽伟 吴晓锋 《四川兵工学报》 CAS 2009年第6期36-40,43,共6页

水下无人平台的协同,可以弥补单个水下无人平台航速慢、航程短等缺陷,更好的完成各种水下探测、作战任务.为此,根据水下无人平台的特点,给出了水下无人平台网络的概念,描述了水下无人平台协同探测指挥和行动的一般过程.

关键词 水下无人平台 协同探测 行动过程

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基于免疫遗传算法的水下无人平台航路规划 被引量：3

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作者 莫军 田亚龙 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第9期76-78,88,共4页

为克服遗传算法在水下无人平台航路规划应用中存在的问题,提出了基于免疫遗传算法的水下航路规划问题。仿真结果表明,这种算法能够有效地提高航路规划的计算速度和保证航路规划的质量。

关键词 水下无人平台 免疫遗传算法 航路规划

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水下无人平台用电源的发展现状 被引量：6

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作者 刘勇 石治国 王传东 《电源技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第9期1903-1904,共2页

近年来,水下无人平台越来越受到世界各国海军的关注。对其动力源的要求和发展现状进行了综述,主要包括水激活电池、压力补偿电池、燃料电池。

关键词 水下无人平台 动力电源 发展现状

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基于蚁群算法的水下无人平台航路规划 被引量：5

7

作者 尚冠宇 《舰船科学技术》 北大核心 2020年第4期61-63,共3页

水下无人平台具有重要的军事价值,而航路规划是水下无人平台的关键技术。为了解决当前水下无人平台航路规划方法存在的规划时间长、无法获得最优规划航路规划结果的不足,提高规划航路规划效果,提出了基于蚁群算法的水下无人平台航路规... 水下无人平台具有重要的军事价值,而航路规划是水下无人平台的关键技术。为了解决当前水下无人平台航路规划方法存在的规划时间长、无法获得最优规划航路规划结果的不足,提高规划航路规划效果,提出了基于蚁群算法的水下无人平台航路规划方法。首先建立水下无人平台航路规划问题的数学模型,给予水下无人平台航路规划的约束条件,然后建立水下无人平台航路规划的环境模型,并引入蚁群算法找到最优水下无人平台航路规划方案,最后对本文水下无人平台航路规划方法的性能进行了验证性测试。结果表明,相对于其它规划方法,蚁群算法不仅可以在短时间内找到最优水下无人平台航路规划方案,而且成功率更高。 展开更多

关键词 蚁群算法 水下无人平台 航路规划 实例分析

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基于无人平台的水下目标自动检测方法 被引量：8

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作者 李子高 李淑秋 闻疏琳 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期103-108,共6页

在水下复杂的声场环境中,对水声目标的自动检测技术是无人平台自主探测的基础,具有重要的研究价值。针对无人平台自噪声在声场中对目标检测的干扰,提出了一种结合峰值信息与梯度信息的目标峰值判决方法;针对由于干扰信号以及信噪比低造... 在水下复杂的声场环境中,对水声目标的自动检测技术是无人平台自主探测的基础,具有重要的研究价值。针对无人平台自噪声在声场中对目标检测的干扰,提出了一种结合峰值信息与梯度信息的目标峰值判决方法;针对由于干扰信号以及信噪比低造成的目标航迹信息缺失现象,设计了一种基于自适应区域生长的航迹修复方法,改善目标航迹的质量;基于检测前跟踪思想,利用霍夫变换获取方位历程图中目标航迹信息的提取与估计。使用上述方法对实验数据进行处理,较为有效地抑制了载体平台自噪声、环境噪声、杂波等的干扰,完成无人干预条件下目标的自动检测,取得了预期的效果。 展开更多

关键词 水下无人平台 目标检测 自动检测 信息融合 自适应区域生长 检测前跟踪 霍夫变换

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水下无人运输平台关键技术及发展趋势 被引量：6

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作者 王书玉 张玮 李磊 《舰船科学技术》 北大核心 2021年第21期1-5,共5页

水下无人运载平台作为大量高新技术的载体,其研发将带动一大批相关技术,尤其是通信、感知、控制技术的创新和实用化。水下无人运输平台隐蔽性好、安全性高的特点将在实际军事应用中凸显。本文介绍国外水下无人运输平台发展现状,总结梳... 水下无人运载平台作为大量高新技术的载体,其研发将带动一大批相关技术,尤其是通信、感知、控制技术的创新和实用化。水下无人运输平台隐蔽性好、安全性高的特点将在实际军事应用中凸显。本文介绍国外水下无人运输平台发展现状,总结梳理水下无人运输平台的关键技术,展望未来水下无人运输平台的发展方向。 展开更多

关键词 水下无人运输平台 动力推进 模块化适配 智能

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水下无人预置平台的发展现状和启示 被引量：5

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作者 张弛 蔡帆 《现代防御技术》 2019年第5期14-21,共8页

水下无人预置平台是现代海军武器装备中的新兴发展方向。介绍了国外水下无人预置平台的现状,分析了装备特点和关键技术,对未来水下无人预置平台的发展趋势进行了简要分析,给出了相关启示建议,以期助力我国水下攻防作战体系的构建和完善。

关键词 水下无人预置平台 水下攻防作战体系 自主控制 协同作战 装备发展

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能量值和方位信息结合的粒子滤波算法 被引量：5

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作者 任宇飞 李宇 黄海宁 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1143-1150,共8页

针对水下无人航行器自主方位跟踪中出现的目标中断、虚警以及目标关联等多个问题,本文采用一种能量值和方位信息结合的粒子滤波算法,并应用在声呐目标检测跟踪中。在粒子滤波的基础上,引入波束形成给出的波束能量作为潜在信号源真实的... 针对水下无人航行器自主方位跟踪中出现的目标中断、虚警以及目标关联等多个问题,本文采用一种能量值和方位信息结合的粒子滤波算法,并应用在声呐目标检测跟踪中。在粒子滤波的基础上,引入波束形成给出的波束能量作为潜在信号源真实的概率。给出了多目标关联概率的粒子滤波表达,通过插值和自动阈值方法改善波束能量曲线,增强粒子滤波性能以及目标输出的平滑性。通过数值仿真及湖试的检验,该方法能够有效得到正确的多目标跟踪结果。 展开更多

关键词 信号与信息处理 水下无人平台 粒子滤波 波束能量 自动检测 自动跟踪

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大深度同振式矢量水听器耐压结构设计 被引量：7

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作者 王文龙 王超 +1 位作者 孙芹东 张小川 《压力容器》 北大核心 2020年第7期44-51,共8页

针对当前矢量水听器工作深度小,无法在水下滑翔机、剖面浮标等大深度水下无人平台上应用的问题,设计了一种大深度同振式矢量水听器的耐压结构。通过分析同振式矢量水听器的拾振原理可知,在设计大深度矢量水听器时,要在满足耐压要求的前... 针对当前矢量水听器工作深度小,无法在水下滑翔机、剖面浮标等大深度水下无人平台上应用的问题,设计了一种大深度同振式矢量水听器的耐压结构。通过分析同振式矢量水听器的拾振原理可知,在设计大深度矢量水听器时,要在满足耐压要求的前提下,使其平均密度与水相当,并使其体积尽量小。采用胶囊形铝合金薄壳方案设计耐压结构,并对该结构的强度失效和稳定性失效临界压力进行了理论计算和有限元仿真,计算和仿真结果显示该耐压结构能够承受20 MPa的压力。最后对矢量水听器样品进行了声学性能测试和耐压测试,该矢量水听器声学性能良好,耐压能力为20 MPa。海上试验表明,该同振式矢量水听器可以在“海燕-Ⅱ”水下滑翔机等大深度水下无人平台上应用。 展开更多

关键词 大深度 同振式矢量水听器 水下无人平台 耐压 胶囊形薄壳

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拖曳阵被动合成孔径目标深度稳健估计 被引量：3

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作者 李天宇 李宇 +1 位作者 黄海宁 迟骋 《应用声学》 CSCD 北大核心 2020年第6期810-820,共11页

使用水下无人平台作为拖曳阵的载体,进行被动目标深度估计具有灵活性高和隐蔽性好的优点。针对实际应用中存在的平台自噪声干扰和阵列瞬时随机加速度扰动问题,提出了一种稳健的目标深度估计方法。该方法分为3个步骤,首先对阵元接收信号... 使用水下无人平台作为拖曳阵的载体,进行被动目标深度估计具有灵活性高和隐蔽性好的优点。针对实际应用中存在的平台自噪声干扰和阵列瞬时随机加速度扰动问题,提出了一种稳健的目标深度估计方法。该方法分为3个步骤,首先对阵元接收信号进行自适应噪声抵消和相位抖动滤波,然后对声压进行距离积分实现简正波模态估计,最后计算模态匹配度,最大值对应的深度为目标深度估计结果。仿真表明在干扰背景下该方法的目标深度估计稳健性优于传统方法,声源频率、合成孔径距离和信干比决定了目标深度估计误差。利用实验数据验证了该方法对水下低频线谱声源的深度估计能力。 展开更多

关键词 目标深度估计 水下无人平台 拖曳阵

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基于贝叶斯网络的UUV威胁评估 被引量：7

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作者 洪卫 李长军 李卓 《四川兵工学报》 CAS 2009年第3期89-91,102,共4页

对UUV执行战术任务的威胁评估进行了分析,构建了UUV执行战术任务的威胁等级评估贝叶斯网络框架,并针对UUV执行某种特定战术任务的简化情形进行了实例仿真计算.

关键词 水下无人作战平台 贝叶斯网络 威胁评估

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基于集对分析方法的UUV威胁评估

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作者 李卓 黄文斌 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2009年第S1期58-60,64,共4页

UUV威胁评估问题是典型的不确定性军事问题,构建了多因素影响条件下的UUV威胁等级评估层次框架,利用集对分析方法以定量的形式对威胁评估问题进行了研究,针对UUV执行某种特定战术任务的简化情形进行了仿真计算,结果具有相当的可信性。

关键词 水下无人作战平台 集对分析 威胁评估

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