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基于双向拟合滤波的无人艇水面目标保距跟踪算法研究
1
作者 史晓骞 许嘉 +3 位作者 陈侯京 王幸 胡为正 宋利飞 《中国舰船研究》 北大核心 2025年第1期125-134,共10页
[目的]针对无人艇在对水面移动船舶进行保距跟踪过程中,由于目标摆脱运动度大且环境中定位精度不足,导致跟踪过程中出现振动与滞后问题,开展无人艇跟踪策略的研究。[方法]首先采用基于多项式和粒子群的双向拟合算法对雷达采样数据进行... [目的]针对无人艇在对水面移动船舶进行保距跟踪过程中,由于目标摆脱运动度大且环境中定位精度不足,导致跟踪过程中出现振动与滞后问题,开展无人艇跟踪策略的研究。[方法]首先采用基于多项式和粒子群的双向拟合算法对雷达采样数据进行误差消除;然后基于无人艇与动态目标船的运动态势,以无人艇保距稳定跟踪为导向,规划无人艇航速航向。[结果]实艇试验结果表明,经双向拟合算法滤波后的数据更平滑,符合船舶运动规律;无人艇基于规划的航速航向可稳定跟踪目标船。[结论]该方法能有效满足无人艇稳定跟踪需求,对单目标跟踪具有良好的效果。 展开更多
关键词 目标跟踪 运动规划 无人艇 双向拟合算法 保距跟踪 操纵性
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编队式自主水下航行器无碰协调控制技术研究 被引量：1
2
作者 侯新国 潘昕 毕敏 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2021年第3期32-37,共6页
针对自主水下航行器(AUV)编队式航行中存在智能体间相互碰撞的危险,提出一种自主水下航行器的无碰协调控制技术,包含了编队协调控制和无碰策略等多种基本行为的融合。在编队控制中运用基于级联方法的路径跟踪控制技术和参数一致性的协... 针对自主水下航行器(AUV)编队式航行中存在智能体间相互碰撞的危险,提出一种自主水下航行器的无碰协调控制技术,包含了编队协调控制和无碰策略等多种基本行为的融合。在编队控制中运用基于级联方法的路径跟踪控制技术和参数一致性的协同控制方法,保证了跟踪误差的渐近稳定,采用HRVO算法的无碰避障策略,使得AUV可以同时避开一般障碍物和其他AUV的碰撞危险。仿真结果表明,该AUV编队式无碰协调控制技术可使各AUV在避开碰撞危险的情况下,快速收敛到各自的参考路径,并保持编队的协调一致性。 展开更多
关键词 自主水下航行器 编队控制 路径跟踪 障碍物躲避
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敷设抗冲覆盖层的双层圆柱壳抗冲性能研究 被引量：1
3
作者 师子锋 伍世杰 +2 位作者 殷彩玉 刘敬喜 赵应龙 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第S01期62-73,共12页
[目的]旨在研究双壳体潜艇非接触水下爆炸下的抗冲性能,提出在壳体表面敷设抗冲覆盖层的防护方法,以内壳冲击响应为评价指标,研究不同敷设方式下的抗冲击效能。[方法]采用声−固耦合法,建立外流场−外壳体−舷间水−内壳体的非线性流−固耦... [目的]旨在研究双壳体潜艇非接触水下爆炸下的抗冲性能,提出在壳体表面敷设抗冲覆盖层的防护方法,以内壳冲击响应为评价指标,研究不同敷设方式下的抗冲击效能。[方法]采用声−固耦合法,建立外流场−外壳体−舷间水−内壳体的非线性流−固耦合冲击动力学模型,对内外壳外表面均敷设覆盖层(工况2)、仅内壳外表面敷设覆盖层(工况3)和仅外壳外表面敷设覆盖层(工况4)情况下的壳体冲击响应及覆盖层抗冲击效能进行对比分析。[结果]结果表明,对于工况2,内壳体迎爆面不同测点处的加速度、速度和位移峰值平均降低量分别达94.1%,81.2%和23.3%,周向和纵向微应变峰值平均降低量达67.7%和88.3%;对于工况3,相应值分别为60.4%,45.4%和−2.1%,以及34.6%和68.0%;对于工况4,相应值分别达86.7%,75.1%和20.3%,以及68.6%和77.8%。[结论]针对双壳体潜艇,在壳体上敷设抗冲覆盖层可有效降低内壳冲击响应,尤其是加速度和速度响应。在外壳体外表面上敷设覆盖层时的抗冲击效果更好。 展开更多
关键词 双壳体潜艇 水下爆炸 抗冲覆盖层
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专家控制-改进S面算法在近水面航行器运动控制中的应用研究
4
作者 李超 师子锋 +2 位作者 张承科 艾艳辉 佘湖清 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2024年第2期81-89,共9页
[目的]旨在提高舵板响应速度和效率,以满足近水面航行器在静水及波浪干扰下的深度保持和姿态控制要求。[方法]在S面算法的基础上,提出一种具有更快收敛速度的改进S面控制算法,并与专家智能控制相结合,建立闭环专家控制-改进S面算法的混... [目的]旨在提高舵板响应速度和效率,以满足近水面航行器在静水及波浪干扰下的深度保持和姿态控制要求。[方法]在S面算法的基础上,提出一种具有更快收敛速度的改进S面控制算法,并与专家智能控制相结合,建立闭环专家控制-改进S面算法的混合控制模型,构建混合算法控制器。对比分析PID算法、S面算法、改进S面算法以及专家控制-改进S面算法在近水面航行器航行深度、姿态控制间的差异,并进行波浪干扰下的运动预报。[结果]预报结果表明:改进S面算法在静水航行控制中可提高收敛速度,波浪干扰下可降低纵摇幅度;专家控制-改进S面算法能够提高舵的控制效率,在静水中快速实现航行状态稳定转换,在波浪中有效降低近水面航行器垂荡和纵摇幅值30%以上。[结论]所提专家控制-改进S面算法对近水面航行器运动稳定性的提高适用性良好。 展开更多
关键词 改进S面算法 专家控制 近水面航行器 波浪干扰 运动稳定性
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基于FEM的船载古地磁屏蔽室消退磁设计
5
作者 周昌剑 覃维 +1 位作者 赵文纯 逄路军 《舰船科学技术》 北大核心 2025年第9期139-145,共7页
船载古地磁屏蔽室通过高导磁坡莫合金屏蔽材料在内部构建低通密度的近零磁空间,为长岩芯超导磁力仪等设备提供洁净的工作磁场环境。受船体航向改变磁屏蔽层磁化程度不同导致古地磁屏蔽室性能下降,传统的消磁方法效果不佳。基于有限元法(... 船载古地磁屏蔽室通过高导磁坡莫合金屏蔽材料在内部构建低通密度的近零磁空间,为长岩芯超导磁力仪等设备提供洁净的工作磁场环境。受船体航向改变磁屏蔽层磁化程度不同导致古地磁屏蔽室性能下降,传统的消磁方法效果不佳。基于有限元法(FEM),对古地磁屏蔽室在不同航向下磁化程度仿真分析,提出一种适用于船载古地磁屏蔽室的消磁方法,配置一套消磁系统,通过试验验证能够恢复到剩余磁场小于100 nT的初始技术状态。 展开更多
关键词 古地磁 磁屏蔽 有限元 消磁
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Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金微观组织及力学特性的研究 被引量：3
6
作者 严安庆 王霄 +1 位作者 刘楚明 徐璐 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2013年第5期17-20,共4页
利用光学显微镜、XRD衍射分析仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、万能拉伸试验机等仪器设备研究了Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金铸态、固溶态和峰时效态的微观组织、室温和高温力学特性及断裂行为。结果表明:合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg4... 利用光学显微镜、XRD衍射分析仪、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、万能拉伸试验机等仪器设备研究了Mg-4Y-2.5Nd-0.6Zr合金铸态、固溶态和峰时效态的微观组织、室温和高温力学特性及断裂行为。结果表明:合金的铸态组织主要由α-Mg、Mg41Nd5和Mg24Y5组成;经固溶处理,共晶组织完全溶入基体,仅残余方块相Mg24Y5;再经时效处理,晶内弥散析出大量β″和β′相,有效强化了合金,对应的室温抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为292、215 MPa和4%;随着拉伸温度的提高,峰时效态合金的强度逐渐降低、伸长率逐渐增加,室温断裂类型为解理断裂,而250℃的断裂方式表现为准解理断裂。 展开更多
关键词 Mg-4Y-2 5Nd-0 6Zr合金 微观组织 力学特性 断裂行为
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水下锚系导弹发射系统运动研究 被引量：5
7
作者 邵成 艾艳辉 代军 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1154-1158,共5页
为研究水下锚系导弹发射系统在海流作用下的运动情况,基于Newton-Euler方法建立了水下导弹发射平台的运动模型;基于Ablow和Schechter方法建立了锚链的运动模型;在此基础上结合锚链运动的边界条件建立了系统的运动模型,并给出了相应的仿... 为研究水下锚系导弹发射系统在海流作用下的运动情况,基于Newton-Euler方法建立了水下导弹发射平台的运动模型;基于Ablow和Schechter方法建立了锚链的运动模型;在此基础上结合锚链运动的边界条件建立了系统的运动模型,并给出了相应的仿真算例。从仿真结果可以看出,通过该运动模型,可以很好的研究系统在海流作用下的运动情况。该模型的建立对水下锚系导弹发射系统的研制来说有参考价值。 展开更多
关键词 固体力学 刚体力学 水下锚系导弹发射系统 运动模型 仿真
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水下航行体降噪艉翼填角的数值模拟与试验研究 被引量：3
8
作者 李孟捷 王梦璇 +1 位作者 王力 刘志华 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期1345-1354,共10页
为降低水下航行体噪声,研究了艉翼填角的降噪效果。分析了水下航行体艉翼接合部马蹄涡影响螺旋桨伴流场的特征,认为马蹄涡对水下航行体噪声产生了不利影响。针对某无人水下航行体(UUV)设计了一种艉翼填角,运用CFD方法对该艉翼填角优化... 为降低水下航行体噪声,研究了艉翼填角的降噪效果。分析了水下航行体艉翼接合部马蹄涡影响螺旋桨伴流场的特征,认为马蹄涡对水下航行体噪声产生了不利影响。针对某无人水下航行体(UUV)设计了一种艉翼填角,运用CFD方法对该艉翼填角优化螺旋桨伴流场的效果进行了数值模拟,结果显示伴流场轴向速度的周向不均匀度系数下降35%-62%。将艉翼填角应用于该UUV,开展航行辐射噪声测量试验,结果显示艉翼填角使UUV航行噪声总声源级降低3.4 d B,尤其对低频噪声抑制较好。 展开更多
关键词 水下航行体 马蹄涡 降噪 艉翼填角 CFD 噪声测量
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基于谐波集检测的飞行目标水下声探测算法研究 被引量：1
9
作者 穆森 李京华 +1 位作者 张恒 陈果 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1050-1057,共8页
螺旋桨飞机以一定高度在水面上飞行时,其噪声谱中的线谱存在明显的谐波关系。随着噪声由空气入水的跨界传播以及水下传播环境的变化,谐波关系有减弱的趋势。针对此问题,提出了基于谐波集检测与最强谱线检测相结合的检测算法。该算法采... 螺旋桨飞机以一定高度在水面上飞行时,其噪声谱中的线谱存在明显的谐波关系。随着噪声由空气入水的跨界传播以及水下传播环境的变化,谐波关系有减弱的趋势。针对此问题,提出了基于谐波集检测与最强谱线检测相结合的检测算法。该算法采用门限调节因子来自适应地调整检测门限,提高了远距离低信噪比情况下目标的探测性能,可以有效地在水下环境检测螺旋桨飞机。水下单水听器接收的实测信号检测结果表明,对于巡航速度为36m/s的螺旋桨飞机,探测距离可以达到2.48km. 展开更多
关键词 螺旋桨飞机 水下声探测 谐波集 自适应门限
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磁通门传感器探头温度特性研究 被引量：7
10
作者 齐侃侃 石超 吕冰 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第11期1486-1489,共4页
磁通门传感器主要由磁探头与电路部分组成,其输出不仅随磁场变化,而且易受温度的影响。为了确定磁通门传感器磁探头在宽温度范围下的温度漂移情况,通过试验将探头置于-40℃~150℃的温度环境下,记录得到探头在宽温度范围下,其温度特性曲... 磁通门传感器主要由磁探头与电路部分组成,其输出不仅随磁场变化,而且易受温度的影响。为了确定磁通门传感器磁探头在宽温度范围下的温度漂移情况,通过试验将探头置于-40℃~150℃的温度环境下,记录得到探头在宽温度范围下,其温度特性曲线近似为正比线性关系。分析认为,磁芯磁滞回线受热偏移与线圈漆包线随温度热胀冷缩是磁探头温漂的主要原因。本文提出选用低磁导率磁芯和高温漆包线绕制探头,并优选一致性较好的探头,采用最小二乘法对温度漂移结果进行拟合补偿,有效地消除了温度对磁探头的影响,提高了磁通门传感器的温度稳定性与应用的广泛性。 展开更多
关键词 磁通门传感器 温度漂移 温度补偿 最小二乘法
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基于自适应Notch滤波器的矢量阵多目标分辨研究 被引量：5
11
作者 陈川 陈韶华 李琪 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1131-1135,共5页
为解决水下小平台上的多目标分辨问题,提出了一种基于自适应Notch滤波器的矢量阵波束形成方法。给出了矢量阵自适应Notch滤波器波束形成原理与波束图分析,利用自适应Notch滤波器的频率选择与矢量阵空间指向性,实现了多个目标的检测与分... 为解决水下小平台上的多目标分辨问题,提出了一种基于自适应Notch滤波器的矢量阵波束形成方法。给出了矢量阵自适应Notch滤波器波束形成原理与波束图分析,利用自适应Notch滤波器的频率选择与矢量阵空间指向性,实现了多个目标的检测与分辨。理论分析与计算机仿真表明,该方法的多目标分辨性能优于矢量阵常规波束形成方法。 展开更多
关键词 信息处理技术 矢量水听器 多目标分辨 波束形成 自适应Notch滤波
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海洋探测仪耐压壳体结构强度特性研究 被引量：3
12
作者 张亮 刘大兴 陈玉龙 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2015年第3期508-513,共6页
参考标准设备及经典设计公式,根据设计要求研究非标设备耐压壳体结构强度,推导经典耐压壳体结构形式,采用修正弧长法进行屈曲失稳分析,考核了经典耐压壳体的强度及破坏形式。考虑实际耐压壳体结构的连接形式,分析封头的结构形式对耐压... 参考标准设备及经典设计公式,根据设计要求研究非标设备耐压壳体结构强度,推导经典耐压壳体结构形式,采用修正弧长法进行屈曲失稳分析,考核了经典耐压壳体的强度及破坏形式。考虑实际耐压壳体结构的连接形式,分析封头的结构形式对耐压壳体强度特性的影响,研究表明,耐压壳体的稳定性、破坏形式及极限强度与封头和筒壁的重合度有关,增大重合度可有效提高耐压壳体的稳定性;重合度增大到一定程度时,破坏形式由失稳破坏变为屈服破坏;重合度和极限强度安全储备系数呈准线性关系,重合度越大,安全储备系数越高。 展开更多
关键词 耐压壳体 重合度 失稳压力 极限强度 有限元分析
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海洋气枪震源组合的研究与应用 被引量：3
13
作者 谭拥军 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2010年第4期29-32,共4页
气枪震源是一种海洋探测的无污染新型装备,用以产生冲击子波,气枪震源技术的关键是如何控制子波的特性,使之适合石油勘探作业。研究一种气枪震源的激发原理及基本参数,探讨气枪震源的两种组合形式的特点,同时分析影响气枪震源组合特性... 气枪震源是一种海洋探测的无污染新型装备,用以产生冲击子波,气枪震源技术的关键是如何控制子波的特性,使之适合石油勘探作业。研究一种气枪震源的激发原理及基本参数,探讨气枪震源的两种组合形式的特点,同时分析影响气枪震源组合特性的基本参数及子波特性产生机理,获得影响水下气枪组合震源子波特性的六个主要的基本参数,并对单气枪在不同气压和不同沉放深度下做了仿真计算,为优化组合震源提供理论依据。 展开更多
关键词 振动与波 气枪震源 海洋勘探 水下子波
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长寿命雷用锂原电池贮存性能研究 被引量：3
14
作者 董忠红 龚锋 +1 位作者 代秋越 袁睦婷 《电源技术》 CAS 北大核心 2020年第8期1161-1164,共4页
各种雷用引信电源要求采用体积小、质量轻、温度范围宽,贮存寿命长的电池,以适应各种不同地理区域的应用。因引信为整体封装,且寿命一般为10年而电池贮存寿命5年。若每5年都更换电池,遇野外更换情况会存在较大安全风险。目前,锂原电池... 各种雷用引信电源要求采用体积小、质量轻、温度范围宽,贮存寿命长的电池,以适应各种不同地理区域的应用。因引信为整体封装,且寿命一般为10年而电池贮存寿命5年。若每5年都更换电池,遇野外更换情况会存在较大安全风险。目前,锂原电池的长期贮存是源于产品寿命到期后返回生产厂才有机会进行测试。我厂为某产品定制小型全密封锂/亚硫酰氯电池,实际搁置12年后,经测试仍然满足使用。以ER14150电池为研究对象,采用高温加速贮存的方法,对贮存不同周期的电池性能进行测试。通过对不同贮存时间电池的性能数据进行对比、分析,总结了贮存过程电池性能变化趋势,由此验证了高温加速贮存实验方法的正确性和可靠性。 展开更多
关键词 贮存寿命 锂/亚硫酰氯电池 容量
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齿轮泵磨损加速寿命试验方法的研究 被引量：3
15
作者 杨旸 刘杰 《机床与液压》 北大核心 2014年第23期204-206,共3页
针对齿轮泵在设计过程难以有效估算其寿命的问题,提出了一种通过增加油液介质污染度的齿轮泵加速寿命试验方法。该方法分析了影响齿轮泵寿命的失效原因,并选择介质污染度作为加速寿命的应力选择;给出了齿轮泵的磨损加速寿命试验方法;建... 针对齿轮泵在设计过程难以有效估算其寿命的问题,提出了一种通过增加油液介质污染度的齿轮泵加速寿命试验方法。该方法分析了影响齿轮泵寿命的失效原因,并选择介质污染度作为加速寿命的应力选择;给出了齿轮泵的磨损加速寿命试验方法;建立加速寿命模型并以试验数据为基础,利用统计分析方法得出了齿轮泵的寿命及可靠性指标计算方法。结果表明:该方法是可行的,能有效缩短试验周期,节约试验成本,为齿轮泵寿命估算提供了参考。 展开更多
关键词 齿轮泵 磨损 污染度 加速寿命试验
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爆炸成形技术在某型号产品加工中的应用 被引量：1
16
作者 田跃华 《爆破器材》 CAS 北大核心 1997年第4期18-22,共5页
根据金属材料的强度理论设计的爆炸成形模具，经过了近200次的爆炸冲击，仍然完好无损；突破传统的敞口式爆炸成形方法，采用分次成形的工艺，对LF6防锈铝合金板材进行爆炸成形加工，可以满足研制工作的要求，可以推广到其它材质薄板零... 根据金属材料的强度理论设计的爆炸成形模具，经过了近200次的爆炸冲击，仍然完好无损；突破传统的敞口式爆炸成形方法，采用分次成形的工艺，对LF6防锈铝合金板材进行爆炸成形加工，可以满足研制工作的要求，可以推广到其它材质薄板零件的加工． 展开更多
关键词 金属材料 爆炸成形 工艺 毛坯 成形
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水雷潜布弹道研究 被引量：3
17
作者 张云海 《舰船科学技术》 1995年第1期26-31,共6页
本文通过对水雷离开潜艇发射管后的受力情况分析，导出水雷塔布弹道方程，并给出弹道计算程序。在受力分析中，引入压心不变概念，对流体动力参数作了新的处理，使计算得到简化。
关键词 水雷 潜布锚雷 弹道 程序
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低频矢量水听器目标绝对方位估计海上试验研究 被引量：1
18
作者 陈川 《传感器与微系统》 CSCD 北大核心 2012年第7期58-60,共3页
矢量水听器技术目前已被广泛应用于目标到达方位估计领域。因其具有与频率无关的指向性特点,即使利用单个矢量水听器也可以测定低至几十赫兹的低频目标方位,而标量水听器在低频的到达方位估计则需要巨大孔径的阵列才能完成上述测量功能... 矢量水听器技术目前已被广泛应用于目标到达方位估计领域。因其具有与频率无关的指向性特点,即使利用单个矢量水听器也可以测定低至几十赫兹的低频目标方位,而标量水听器在低频的到达方位估计则需要巨大孔径的阵列才能完成上述测量功能。针对矢量水听器这一优点,对低频(100～300 Hz)声信号的方位估计性能进行了海上试验研究,并结合罗经同步测得的平台方位数据,给出了目标在大地坐标系下的绝对方位。海上试验结果表明:矢量水听器低频方位估计结果与GPS测量结果一致,在3.6km距离范围内,到达方位估计标准差不超过5°。 展开更多
关键词 水声 低频矢量水听器 到达方位估计
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舵机减速机构动力学仿真与振动特性研究 被引量：1
19
作者 马景 李明 +2 位作者 班伟 张鸿涛 纪春佳 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2023年第1期72-77,共6页
鱼雷在运输和实航时环境复杂,会遇到各种外界激振源的影响,使舵机减速机构的传动精度降低,从而影响整个系统的制导精度和可靠性。以三级行星齿轮和蜗轮蜗杆减速机构为研究对象,建立动力学虚拟仿真模型,采用有限元分析法对其进行模态分析... 鱼雷在运输和实航时环境复杂,会遇到各种外界激振源的影响,使舵机减速机构的传动精度降低,从而影响整个系统的制导精度和可靠性。以三级行星齿轮和蜗轮蜗杆减速机构为研究对象,建立动力学虚拟仿真模型,采用有限元分析法对其进行模态分析,得出固有频率和振型;将随机载荷的功率谱密度函数作为输入进行随机振动分析,仿真结果表明,舵机减速机构的输入轴、一级太阳轮齿以及蜗轮蜗杆啮合处所受振动量级较大,设计时需重点关注。 展开更多
关键词 减速机构 行星齿轮 蜗轮蜗杆 有限元 振动特性
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水下航行体两种降噪艉附体形式的应用研究
20
作者 李孟捷 江国金 熊传志 《中国舰船研究》 2013年第1期26-31,共6页
为降低水下航行体的螺旋桨噪声,研究两种降噪艉附体形式的降噪效果。首先分析水下航行体马蹄涡的形成原因,认为马蹄涡对桨盘面处伴流产生了不利影响。研究增加艉翼过渡和安装消涡整流片两种控制马蹄涡的方法,分析其削弱马蹄涡强度的原... 为降低水下航行体的螺旋桨噪声,研究两种降噪艉附体形式的降噪效果。首先分析水下航行体马蹄涡的形成原因,认为马蹄涡对桨盘面处伴流产生了不利影响。研究增加艉翼过渡和安装消涡整流片两种控制马蹄涡的方法,分析其削弱马蹄涡强度的原理。将这两种方法应用于某无人水下航行体(UUV),开展实际航行状态下的噪声测量试验。结果显示:设置艉翼过渡使UUV航行噪声总声源级降低了2.4～4.4 dB,设置消涡整流片使噪声降低了0.1～1.4 dB。 展开更多
关键词 无人水下航行体 马蹄涡 降噪 艉附体 噪声测量
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