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跨介质水空无人航行器关键技术研究综述
被引量:
1
1
作者
李汶烨
张华
+1 位作者
缪泉明
吴加虎
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第10期1-7,共7页
水下无人航行器、水面无人船艇等成为海洋探测和开发的主要装备之一,但它们都存在各自的优势和不足。随着科技的发展,具有独特优势的水空两栖无人航行器将成为海洋领域不可或缺的重要装备之一。本文通过分别研究飞行器、水下航行器在外...
水下无人航行器、水面无人船艇等成为海洋探测和开发的主要装备之一,但它们都存在各自的优势和不足。随着科技的发展,具有独特优势的水空两栖无人航行器将成为海洋领域不可或缺的重要装备之一。本文通过分别研究飞行器、水下航行器在外形设计、材料以及动力推进方面的现状,总结各自的优势与不足,为跨介质航行器动力的发展研究提供了基础,并且针对跨介质水空无人航行器研制过程中的变体技术,介质跨越过程以及动力推进系统等关键技术进行论述,可为水空无人航行器研制提供参考。
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关键词
跨
介质
水
空
无人
航行
器
变体技术
介质
跨越
动力推进
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职称材料
仿翠鸟水空跨介质航行器设计与入水分析
被引量:
15
2
作者
云忠
温猛
+1 位作者
罗自荣
陈龙
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期407-415,共9页
为了满足水空跨介质航行器的推进需求,精简其动力系统,仿翠鸟设计由单一动力源驱动的水空跨介质航行器.通过计算流体力学(CFD)软件仿真分析入水高度、入水角度和航行器密度等关键影响因素对航行器入水速度、深度和冲击加速度等动力学性...
为了满足水空跨介质航行器的推进需求,精简其动力系统,仿翠鸟设计由单一动力源驱动的水空跨介质航行器.通过计算流体力学(CFD)软件仿真分析入水高度、入水角度和航行器密度等关键影响因素对航行器入水速度、深度和冲击加速度等动力学性能的影响,并与自然界翠鸟的入水性能进行对比.结果表明:在入水角度一定时,增加入水高度将导致航行器所受的冲击加速度增量与入水深度增量的比值增大,从而提高相同条件下对结构强度的要求;在一定范围内航行器密度的增加有利于降低对结构强度的要求;当入水角度约为45°~60°时,所需结构强度最低.在入水深度满足要求的情况下,应适当增大航行器的密度、减小入水高度,且航行器的最佳入水角度为45°~60°.
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关键词
仿生翠鸟
水
空
跨
介质
航行
器
动力系统
入
水
性能
数值仿真
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职称材料
水空跨介质航行器斜出水过程数值仿真
被引量:
7
3
作者
谭骏怡
胡俊华
+2 位作者
陈国明
杨健
葛阳
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2019年第6期104-121,共18页
[目的]水空跨介质航行器(TMAUV)的斜出水过程是一个强非线性、非定常、流场变化剧烈的过程。基于一种可变体的TMAUV的水下构型,利用CFD流体仿真软件,对该构型在典型工况下的出水过程进行数值仿真。[方法]分析航行器在此过程中不同阶段...
[目的]水空跨介质航行器(TMAUV)的斜出水过程是一个强非线性、非定常、流场变化剧烈的过程。基于一种可变体的TMAUV的水下构型,利用CFD流体仿真软件,对该构型在典型工况下的出水过程进行数值仿真。[方法]分析航行器在此过程中不同阶段的流场变化特性及其载荷的分布,比较航行器以不同的俯仰角和攻角出水时,在2个典型位置的流体速度场分布和航行器所受流体作用力的特性。[结果]结果表明,航行器倾斜跨越水空界面时两侧的流场和载荷会出现不对称的剧烈变化,俯仰角越大,在水下部分流场受动范围越小,跨越出水部分受影响越大;与零攻角出水相比,航行器带攻角倾斜出水会导致表面所受流体作用力出现高频率、大幅度的反向震荡,影响出水的稳定性。[结论]研究结果可为研究潜射导弹出水、船舶航行、潜艇跨介质等问题提供研究思路和理论参考。
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关键词
水
空
跨
介质
航行
器
斜出
水
过程
流体仿真
流场分布
载荷特性
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职称材料
仿生水-空跨介质航行器控制系统研究
被引量:
2
4
作者
李宏源
邹勇
+2 位作者
邹宇城
吕鹏宇
段慧玲
《舰船科学技术》
北大核心
2023年第20期79-82,共4页
随着海洋技术与装备的快速发展,对海上无人装备的作战能力提出更高要求。为了有效提高无人系统的跨域作战能力,亟需突破多模态跨域控制技术,实现多系统间的协同配合。基于上述背景,本文首先对国内外跨介质航行器的跨域控制技术进行梳理...
随着海洋技术与装备的快速发展,对海上无人装备的作战能力提出更高要求。为了有效提高无人系统的跨域作战能力,亟需突破多模态跨域控制技术,实现多系统间的协同配合。基于上述背景,本文首先对国内外跨介质航行器的跨域控制技术进行梳理,并提出适用于仿生水-空跨介质航行器的两栖多模态切换控制技术和复杂海洋环境下的自抗扰控制技术。研究表明,该技术能够有效提升航行器跨域控制的鲁棒性与自抗扰能力。其次,初步设计与跨域控制技术相匹配的仿生水-空跨介质航行器软硬件系统,并论证航行器跨域控制系统的可行性。最后,对本文提出的控制技术进行总结分析,为新型水-空跨介质航行器的跨域控制技术研究提供新的思路。
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关键词
仿生
水
-
空
跨
介质
航行
器
两栖多模态跨域运动控制
自抗扰控制
软硬件系统
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职称材料
基于MPSO算法的空舰导弹航路规划
被引量:
2
5
作者
刘凡
黄峰
+1 位作者
程相东
张筱
《电光与控制》
北大核心
2015年第12期54-58,共5页
为保证空舰导弹的最佳攻击效果,借鉴水空介质航行器的相关研究思路,提出一种将导弹末端突防航路扩展至水下的攻击模式,并对其全局航路规划进行了研究。首先对目标舰艇对空及对海的综合防御能力进行了分析与建模,为保证规划算法效率,利...
为保证空舰导弹的最佳攻击效果,借鉴水空介质航行器的相关研究思路,提出一种将导弹末端突防航路扩展至水下的攻击模式,并对其全局航路规划进行了研究。首先对目标舰艇对空及对海的综合防御能力进行了分析与建模,为保证规划算法效率,利用多种群粒子群优化(MPSO)算法进行寻优搜索,设计了相应的适应度函数和进化策略,最后给出仿真算例。仿真结果表明,该方法可以实现不同介质空间武器全局航路规划。
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关键词
空
舰导弹
航路规划
MPSO算法
水空介质航行器
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职称材料
题名
跨介质水空无人航行器关键技术研究综述
被引量:
1
1
作者
李汶烨
张华
缪泉明
吴加虎
机构
江苏海洋大学马卡洛夫海洋工程学院
中国船舶科学研究中心水动力学重点实验室
江苏海洋大学海洋工程学院
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2025年第10期1-7,共7页
基金
江苏海洋大学研究生科研与实践创新计划项目(KYCX2023-64)。
文摘
水下无人航行器、水面无人船艇等成为海洋探测和开发的主要装备之一,但它们都存在各自的优势和不足。随着科技的发展,具有独特优势的水空两栖无人航行器将成为海洋领域不可或缺的重要装备之一。本文通过分别研究飞行器、水下航行器在外形设计、材料以及动力推进方面的现状,总结各自的优势与不足,为跨介质航行器动力的发展研究提供了基础,并且针对跨介质水空无人航行器研制过程中的变体技术,介质跨越过程以及动力推进系统等关键技术进行论述,可为水空无人航行器研制提供参考。
关键词
跨
介质
水
空
无人
航行
器
变体技术
介质
跨越
动力推进
Keywords
cross-medium water-air unmanned aerial vehicle
variant technology
medium crossing
power propulsion
分类号
U674.941 [交通运输工程—船舶及航道工程]
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
仿翠鸟水空跨介质航行器设计与入水分析
被引量:
15
2
作者
云忠
温猛
罗自荣
陈龙
机构
中南大学机电工程学院
国防科技大学智能科学学院
出处
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第2期407-415,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51475465)
湖南省自然科学基金资助项目(2018JJ2471).
文摘
为了满足水空跨介质航行器的推进需求,精简其动力系统,仿翠鸟设计由单一动力源驱动的水空跨介质航行器.通过计算流体力学(CFD)软件仿真分析入水高度、入水角度和航行器密度等关键影响因素对航行器入水速度、深度和冲击加速度等动力学性能的影响,并与自然界翠鸟的入水性能进行对比.结果表明:在入水角度一定时,增加入水高度将导致航行器所受的冲击加速度增量与入水深度增量的比值增大,从而提高相同条件下对结构强度的要求;在一定范围内航行器密度的增加有利于降低对结构强度的要求;当入水角度约为45°~60°时,所需结构强度最低.在入水深度满足要求的情况下,应适当增大航行器的密度、减小入水高度,且航行器的最佳入水角度为45°~60°.
关键词
仿生翠鸟
水
空
跨
介质
航行
器
动力系统
入
水
性能
数值仿真
Keywords
bionic kingfisher
underwater-aerial transmedia vehicle
power system
water-inlet performance
numerical simulation
分类号
U661 [交通运输工程—船舶及航道工程]
V279 [航空宇航科学与技术—飞行器设计]
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职称材料
题名
水空跨介质航行器斜出水过程数值仿真
被引量:
7
3
作者
谭骏怡
胡俊华
陈国明
杨健
葛阳
机构
空军工程大学航空工程学院
出处
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2019年第6期104-121,共18页
基金
国家自然科学基金资助项目面上项目(51779263)
文摘
[目的]水空跨介质航行器(TMAUV)的斜出水过程是一个强非线性、非定常、流场变化剧烈的过程。基于一种可变体的TMAUV的水下构型,利用CFD流体仿真软件,对该构型在典型工况下的出水过程进行数值仿真。[方法]分析航行器在此过程中不同阶段的流场变化特性及其载荷的分布,比较航行器以不同的俯仰角和攻角出水时,在2个典型位置的流体速度场分布和航行器所受流体作用力的特性。[结果]结果表明,航行器倾斜跨越水空界面时两侧的流场和载荷会出现不对称的剧烈变化,俯仰角越大,在水下部分流场受动范围越小,跨越出水部分受影响越大;与零攻角出水相比,航行器带攻角倾斜出水会导致表面所受流体作用力出现高频率、大幅度的反向震荡,影响出水的稳定性。[结论]研究结果可为研究潜射导弹出水、船舶航行、潜艇跨介质等问题提供研究思路和理论参考。
关键词
水
空
跨
介质
航行
器
斜出
水
过程
流体仿真
流场分布
载荷特性
Keywords
Trans-Media Aerial Underwater Vehicle(TMAUV)
oblique water-exit process
fluid simu lation
flow field distribution
load characteristics
分类号
U661.1 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
仿生水-空跨介质航行器控制系统研究
被引量:
2
4
作者
李宏源
邹勇
邹宇城
吕鹏宇
段慧玲
机构
北京大学工学院
青岛海洋科学与技术试点国家实验室
北京大学南昌创新研究院
出处
《舰船科学技术》
北大核心
2023年第20期79-82,共4页
基金
国家自然科学基金资助项目(12202010,U2141251,11988102,11872004,91848201)
青岛海洋科学与技术试点国家实验室山东省专项经费‘问海计划’项目(No.2021WHZZB2000)。
文摘
随着海洋技术与装备的快速发展,对海上无人装备的作战能力提出更高要求。为了有效提高无人系统的跨域作战能力,亟需突破多模态跨域控制技术,实现多系统间的协同配合。基于上述背景,本文首先对国内外跨介质航行器的跨域控制技术进行梳理,并提出适用于仿生水-空跨介质航行器的两栖多模态切换控制技术和复杂海洋环境下的自抗扰控制技术。研究表明,该技术能够有效提升航行器跨域控制的鲁棒性与自抗扰能力。其次,初步设计与跨域控制技术相匹配的仿生水-空跨介质航行器软硬件系统,并论证航行器跨域控制系统的可行性。最后,对本文提出的控制技术进行总结分析,为新型水-空跨介质航行器的跨域控制技术研究提供新的思路。
关键词
仿生
水
-
空
跨
介质
航行
器
两栖多模态跨域运动控制
自抗扰控制
软硬件系统
Keywords
bionic water-air cross-domain vehicle
amphibious multimode cross-domain motion control
active disturbance rejection control
hardware and software system
分类号
U674 [交通运输工程—船舶及航道工程]
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职称材料
题名
基于MPSO算法的空舰导弹航路规划
被引量:
2
5
作者
刘凡
黄峰
程相东
张筱
机构
空军西安飞行学院
中国人民解放军
出处
《电光与控制》
北大核心
2015年第12期54-58,共5页
文摘
为保证空舰导弹的最佳攻击效果,借鉴水空介质航行器的相关研究思路,提出一种将导弹末端突防航路扩展至水下的攻击模式,并对其全局航路规划进行了研究。首先对目标舰艇对空及对海的综合防御能力进行了分析与建模,为保证规划算法效率,利用多种群粒子群优化(MPSO)算法进行寻优搜索,设计了相应的适应度函数和进化策略,最后给出仿真算例。仿真结果表明,该方法可以实现不同介质空间武器全局航路规划。
关键词
空
舰导弹
航路规划
MPSO算法
水空介质航行器
Keywords
air-to-ship missile
route planning
MPSO algorithm
air / water trans-media vehicle
分类号
TJ761.14 [兵器科学与技术—武器系统与运用工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
跨介质水空无人航行器关键技术研究综述
李汶烨
张华
缪泉明
吴加虎
《舰船科学技术》
北大核心
2025
1
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职称材料
2
仿翠鸟水空跨介质航行器设计与入水分析
云忠
温猛
罗自荣
陈龙
《浙江大学学报(工学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
15
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职称材料
3
水空跨介质航行器斜出水过程数值仿真
谭骏怡
胡俊华
陈国明
杨健
葛阳
《中国舰船研究》
CSCD
北大核心
2019
7
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职称材料
4
仿生水-空跨介质航行器控制系统研究
李宏源
邹勇
邹宇城
吕鹏宇
段慧玲
《舰船科学技术》
北大核心
2023
2
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职称材料
5
基于MPSO算法的空舰导弹航路规划
刘凡
黄峰
程相东
张筱
《电光与控制》
北大核心
2015
2
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职称材料
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