潜艇与智能无人水下航行器协同系统控制体系及决策研究 被引量：18

1

作者 王圣洁 康凤举 韩翃 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期335-344,共10页

无人作战是未来战争发展的必然趋势,然而,当下无人水下航行器(UUV)的智能水平有限,造成UUV编队在水下网络中心战(UWNCW)中的应用具有局限性。针对以上问题,将人的智能引入智能UUV编队,形成一种潜艇与智能UUV结合的协同系统,分析了系统... 无人作战是未来战争发展的必然趋势,然而,当下无人水下航行器(UUV)的智能水平有限,造成UUV编队在水下网络中心战(UWNCW)中的应用具有局限性。针对以上问题,将人的智能引入智能UUV编队,形成一种潜艇与智能UUV结合的协同系统,分析了系统的优点及复杂性,并对系统的控制体系结构及决策问题等关键技术进行了研究。对系统在突发威胁情况下的航迹规划过程进行了仿真,仿真结果表明潜艇与智能UUV协同系统能够有效地实现避障并能躲避突发威胁,提升了整个系统的应急能力。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 潜艇 智能无人水下航行器 协同 决策

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基于轨迹线性化控制方法的全驱动自主式水下航行器轨迹跟踪控制 被引量：6

2

作者 葛晖 敬忠良 高剑 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期184-189,共6页

基于轨迹线性化控制(Trajectory Linearization Control,TLC)方法研究了全驱动自主式水下航行器(AUV)的轨迹跟踪控制.利用微分方程奇异摄动理论中的时标分离思想,将全驱动AUV的轨迹跟踪控制系统分成快、慢回路,分别基于轨迹线性化思想... 基于轨迹线性化控制(Trajectory Linearization Control,TLC)方法研究了全驱动自主式水下航行器(AUV)的轨迹跟踪控制.利用微分方程奇异摄动理论中的时标分离思想,将全驱动AUV的轨迹跟踪控制系统分成快、慢回路,分别基于轨迹线性化思想设计出快、慢回路控制器;利用Lyapunov稳定性理论对闭环控制系统进行了稳定性分析,通过AUV爬升转弯过程的仿真验证了该控制方法的有效性. 展开更多

关键词 全驱动 自主式水下航行器 轨迹跟踪控制 轨迹线性化控制 LYAPUNOV稳定性

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实验室气泡大小的测量 被引量：5

3

作者 冀邦杰 严冰 +2 位作者 胡巍 员晓辉 钱建平 《舰船科学技术》 北大核心 2008年第2期79-84,共6页

对水中气泡的尺寸特性进行了研究,采用激光全息摄影分析系统对模拟舰船尾流气泡的尺度进行测量。该方法能够较为准确地测量出气泡的尺度分布,与参考文献中提出的尾流气泡尺度分布相比,具有一定的相似性,为实验室准确模拟尾流中的气泡提... 对水中气泡的尺寸特性进行了研究,采用激光全息摄影分析系统对模拟舰船尾流气泡的尺度进行测量。该方法能够较为准确地测量出气泡的尺度分布,与参考文献中提出的尾流气泡尺度分布相比,具有一定的相似性,为实验室准确模拟尾流中的气泡提供了依据。 展开更多

关键词 激光全息摄影系统 尾流 气泡

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一种用于水下声成像的旁瓣抑制方法 被引量：4

4

作者 杨虎 陈航 戚茜 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期209-213,共5页

针对水下声成像易受到非成像目标强干扰影响这一情况,研究了一种采用不等间隔阵,并进行孔径变迹处理的旁瓣抑制方法。以等间隔阵为出发点,根据期望的具有低旁瓣的波束指向性求解出可实现此期望的阵列排布,通过对等间隔阵的阵元间距进行... 针对水下声成像易受到非成像目标强干扰影响这一情况,研究了一种采用不等间隔阵,并进行孔径变迹处理的旁瓣抑制方法。以等间隔阵为出发点,根据期望的具有低旁瓣的波束指向性求解出可实现此期望的阵列排布,通过对等间隔阵的阵元间距进行微调实现期望的不等间隔阵,在此基础上,采用发射孔径为恒定全孔径,接收孔径可变的孔径变迹处理方法,从而达到抑制旁瓣的目的。仿真结果表明,该方法较相同阵元数的等间隔阵,具有很好的旁瓣抑制效果,且主瓣仅有小量的展宽。 展开更多

关键词 声成像 旁瓣抑制 孔径变迹 最佳接收孔径

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三速制鱼雷自适应滑模控制研究 被引量：2

5

作者 王子健 严卫生 +1 位作者 高剑 张秦南 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期340-346,共7页

针对三速制鱼雷在不同速度下运动特性的变化对控制系统自适应性和鲁棒性的要求,提出一种自适应滑模控制策略。将纵向运动控制分为俯仰角控制和深度控制内外2个回路。深度控制回路采用自适应算法在线估计无法测量的攻角,俯仰角控制回路... 针对三速制鱼雷在不同速度下运动特性的变化对控制系统自适应性和鲁棒性的要求,提出一种自适应滑模控制策略。将纵向运动控制分为俯仰角控制和深度控制内外2个回路。深度控制回路采用自适应算法在线估计无法测量的攻角,俯仰角控制回路采用自适应滑模控制。在线估计不确定模型参数,并克服模型中的未建模不确定性,从而保证了三速制鱼雷在速度变化和模型参数不确定条件下的稳定性,消除了由于非零平衡态造成的深度稳态误差。仿真对比研究结果证明了该自适应滑模控制方法的有效性。 展开更多

关键词 自动控制技术 三速制鱼雷 自适应滑模控制

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一种利用非正弦信号的水下声成像方法 被引量：2

6

作者 杨虎 陈航 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期275-280,共6页

针对多波束成像声呐在基阵设计时需要考虑避免出现栅瓣的问题,提出了一种利用非正弦信号进行水下声成像的方法.该方法首先对基阵接收信号进行相关处理,然后提取相关信号的包络进行波束形成来成像.以矩形包络为例,研究结果表明,该方法形... 针对多波束成像声呐在基阵设计时需要考虑避免出现栅瓣的问题,提出了一种利用非正弦信号进行水下声成像的方法.该方法首先对基阵接收信号进行相关处理,然后提取相关信号的包络进行波束形成来成像.以矩形包络为例,研究结果表明,该方法形成的波束不会出现栅瓣,避免了选取阵元间距时必须小于或等于载波半波长的限制,与传统利用正弦载波的成像方法相比,可以有效地提高成像分辨率,且无旁瓣.利用所提方法分别对点目标和体目标的成像进行了计算机仿真实验,得到了很好的成像效果. 展开更多

关键词 水下声成像 非正弦信号 信号包络 波束形成

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水下目标回波信号的分形Brown运动随机特征矢量与分类 被引量：1

7

作者 田铮 沈皓 +2 位作者 林伟 王明洲 吴芳琴 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期321-325,共5页

在研究水下目标回波信号的统计性质的基础上 ,给出以分形 Brown运动小波均方展开式中随机系数的方差作为目标回波信号随机矢量特征 ,以模糊竞争网络作为分类器对目标进行分类的方法 ;并给出了该方法的计算方法和计算步骤。大量模拟计算... 在研究水下目标回波信号的统计性质的基础上 ,给出以分形 Brown运动小波均方展开式中随机系数的方差作为目标回波信号随机矢量特征 ,以模糊竞争网络作为分类器对目标进行分类的方法 ;并给出了该方法的计算方法和计算步骤。大量模拟计算结果和实测目标回波信号的分类结果表明 ,新方法具有较好的实时性和较高的识别率。 展开更多

关键词 水下目标回波信号 分形Brown运动 随机特征矢量 分类

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水下武器仿真系统的可组合性 被引量：1

8

作者 由延军 康凤举 韩翃 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2012年第5期35-39,共5页

针对水下武器对抗仿真系统(Underwater Weapon Confrontation Simulation System,UWCSS)的特点,分析了UWCSS的层次,提出了针对水下武器对抗仿真系统可组合的形式化方法。系统研究了仿真实体及其属性、实体关系、实体的内行为、实体之间... 针对水下武器对抗仿真系统(Underwater Weapon Confrontation Simulation System,UWCSS)的特点,分析了UWCSS的层次,提出了针对水下武器对抗仿真系统可组合的形式化方法。系统研究了仿真实体及其属性、实体关系、实体的内行为、实体之间的交互以及仿真过程的形式化描述问题,为水下武器对抗仿真系统的组合性开发提供了理论支撑。 展开更多

关键词 可组合 形式化 水下武器对抗 互操作 重用 仿真

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水下目标声图像特征分析与二次处理 被引量：1

9

作者 王志杰 杨宝民 王海陆 《现代电子技术》 2007年第16期118-121,共4页

水声环境极其复杂,多途、混响等因素对水中传播的声信号造成的畸变,使得水下目标声成像的分辨率和清晰度受到很大影响。在总结水声目标声图像特征的基础上,深入开展了水声目标图像增强、图像处理的研究,主要内容包括:水声目标图像特征... 水声环境极其复杂,多途、混响等因素对水中传播的声信号造成的畸变,使得水下目标声成像的分辨率和清晰度受到很大影响。在总结水声目标声图像特征的基础上,深入开展了水声目标图像增强、图像处理的研究,主要内容包括:水声目标图像特征分析、目标图像的二次处理方法、图像处理仿真研究等内容。在图像增强处理的过程中,采用Sobel算子、Prewitt算子、LOG算子和Canny算子。仿真结果显示处理后的水声图像其轮廓比较清晰,图像质量得到了改善,为鱼雷通过图像识别目标要害部位并实施精确打击奠定了基础。 展开更多

关键词 鱼雷 声成像 图像处理及增强 边缘提取

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基于HLA的水下战仿真系统统计仿真技术

10

作者 吴宇 康凤举 +1 位作者 王小宁 江帆 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2005年第SB期575-578,共4页

为了解决网络环境下水下战分布交互仿真系统的统计仿真问题,针对 HLA 技术及体系结构的特点,研究了数据采集方案、联邦同步和超实时仿真等关键技术,并提出一种表格法的数据分发策略以提高网络数据传输效率,进而实现了统计仿真的自动化... 为了解决网络环境下水下战分布交互仿真系统的统计仿真问题,针对 HLA 技术及体系结构的特点,研究了数据采集方案、联邦同步和超实时仿真等关键技术,并提出一种表格法的数据分发策略以提高网络数据传输效率,进而实现了统计仿真的自动化。实践表明,该项技术的研究在改进分布交互仿真系统设计方面具有应用价值。 展开更多

关键词 数据采集 联邦同步 超实时仿真 统计仿真 多线程

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Agent战场视景仿真视点智能控制方法

11

作者 姚林海 康凤举 +1 位作者 韩睷 张森 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2011年第9期103-108,共6页

为了实现战场视景仿真中视点的智能控制,使视点能够自动选择运动方式,根据场景中发生的热点事件自动切换观察目标并且自动调整观察位置及角度,将Agent的思想引入视点控制策略的设计,提出了一种基于Agent的战场视景仿真视点的智能控制方... 为了实现战场视景仿真中视点的智能控制,使视点能够自动选择运动方式,根据场景中发生的热点事件自动切换观察目标并且自动调整观察位置及角度,将Agent的思想引入视点控制策略的设计,提出了一种基于Agent的战场视景仿真视点的智能控制方法,针对热点事件搜索智能体、观察目标选择智能体和观察方式控制智能体的智能体行为算法,以及多Agent协调的视点智能控制等关键技术进行了深入研究。基于Agent的战场视景仿真视点智能控制能够在仿真过程中合理切换视点的观察目标并控制视点的观察方式,减少了仿真人员手工操作视点的工作,使视景仿真的场景和视点切换更加自然而且信息丰富。 展开更多

关键词 战场视景仿真 视点 AGENT 视点智能控制

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基于Lorenz混沌调频的水下正交波形集设计

12

作者 田晶 陈航 +1 位作者 唐镜治 滕舵 《声学技术》 CSCD 北大核心 2017年第2期116-122,共7页

针对网络水下航行器组联合探测情况下各网络节点间信号会互相干扰的问题,基于Lorenz混沌模型,提出一种混沌调频(Chaos Frequency Modulation,CFM)的正交波形集设计方法。首先建立基于Lorenz序列的CFM信号模型,对其进行相关特性分析和正... 针对网络水下航行器组联合探测情况下各网络节点间信号会互相干扰的问题,基于Lorenz混沌模型,提出一种混沌调频(Chaos Frequency Modulation,CFM)的正交波形集设计方法。首先建立基于Lorenz序列的CFM信号模型,对其进行相关特性分析和正交特性研究,包括CFM正交波形集的个数和波形长度对波形集正交性能的影响,提出对混沌序列进行加窗函数处理的CFM波形集正交性优化方法;然后构造网络水下航行器组分别发射线性调频(Linear Frequency Modulation,LFM)信号和CFM信号的回波模型,对比分析了匹配滤波器对回波信号的处理结果。仿真结果表明,该设计方法简便、灵活、高效,产生的CFM正交波形集性能良好,且相对于常规信号在水下信号检测方面具有明显的优势。 展开更多

关键词 混沌序列 频率调制 正交波形集 网络水下航行器

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水下武器作战研制仿真系统中的想定生成研究

13

作者 吴宇 康凤举 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2008年第11期123-126,共4页

针对武器系统研制仿真中对对抗条件下的武器作战效能进行评估的需求,分析了研制仿真的目标与想定生成的关系,设计了一种基于条件—行为判断的脚本的作战想定系统,并通过想定索引表确定了实体、环境、状态的对应关系,实现了模块化的校本... 针对武器系统研制仿真中对对抗条件下的武器作战效能进行评估的需求,分析了研制仿真的目标与想定生成的关系,设计了一种基于条件—行为判断的脚本的作战想定系统,并通过想定索引表确定了实体、环境、状态的对应关系,实现了模块化的校本设计模式。该脚本简便易用,具有良好的通用性和可扩展性,并在水下武器作战对抗分布交互仿真系统中得到了成功的应用。 展开更多

关键词 脚本 研制仿真 想定生成 计算机生成兵力

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发动机神经网络自适应控制仿真及分析 被引量：2

14

作者 吕建国 冀邦杰 陈涛 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2008年第5期155-157,共3页

针对航空涡喷发动机,给出了一种神经网络自适应控制结构。研究了该控制回路中辨识网络和控制网络的结构、离线训练以及初始权值的确定等问题。发动机控制系统仿真表明:该方法用于发动机稳态控制能取得较好的控制品质,当偏离设计点时,通... 针对航空涡喷发动机,给出了一种神经网络自适应控制结构。研究了该控制回路中辨识网络和控制网络的结构、离线训练以及初始权值的确定等问题。发动机控制系统仿真表明:该方法用于发动机稳态控制能取得较好的控制品质,当偏离设计点时,通过神经网络很强的学习、适应能力,在线修正网络参数,使控制系统仍保持良好性能,鲁棒性好。 展开更多

关键词 航空发动机 神经网络 控制与仿真

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水下声成像仿真分析及图像处理 被引量：2

15

作者 程学峰 杨宝民 +2 位作者 冀邦杰 严冰 徐晓燕 《舰船科学技术》 北大核心 2008年第1期153-156,共4页

介绍了水下声成像仿真软件系统的主要组成及功能,对该系统中用到的正交解调、多波束形成、波束内插等关键技术给出了理论分析。通过对水下目标成像中目标回波生成、前置预处理和后置处理等内容的仿真分析,得出的仿真结果与理论分析相符... 介绍了水下声成像仿真软件系统的主要组成及功能,对该系统中用到的正交解调、多波束形成、波束内插等关键技术给出了理论分析。通过对水下目标成像中目标回波生成、前置预处理和后置处理等内容的仿真分析,得出的仿真结果与理论分析相符,为水下探测体识别真假目标、实施精确定位提供了技术支持。 展开更多

关键词 水下声成像 多波束形成 目标回波

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水下电磁引信物理场特性的矩量法分析 被引量：1

16

作者 骆丹 陈航 陈永森 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期88-92,96,共6页

由于纯数学方法计算水下电磁引信物理场特性比较复杂,提出了一种求解水下磁偶极子辐射场和目标散射场的新方法。首先,根据矩量法建立了水下目标电磁散射特性的数学模型,借助FEKO软件建立引信辐射天线与目标舰船的三维模型,并对该模型进... 由于纯数学方法计算水下电磁引信物理场特性比较复杂,提出了一种求解水下磁偶极子辐射场和目标散射场的新方法。首先,根据矩量法建立了水下目标电磁散射特性的数学模型,借助FEKO软件建立引信辐射天线与目标舰船的三维模型,并对该模型进行仿真和分析;最后得出引信辐射场和目标铁磁界面散射场的分布特性,以及目标通过特性。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 电磁引信 矩量法 物理场 铁磁界面

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水下无载波超宽带信号波形设计与回波特性 被引量：2

17

作者 侯欣雨 陈航 《鱼雷技术》 2016年第5期340-345,356,共7页

复杂水声环境下,发射信号波形设计是提高鱼雷自导性能的关键环节之一。文中基于超宽带信号分辨率高、穿透能力强和低占空比等优点,根据不同位baker码调制的Ricker水声信号波形,分析了该信号的带宽、频谱和频带内的能量均匀性,优选出一种... 复杂水声环境下,发射信号波形设计是提高鱼雷自导性能的关键环节之一。文中基于超宽带信号分辨率高、穿透能力强和低占空比等优点,根据不同位baker码调制的Ricker水声信号波形,分析了该信号的带宽、频谱和频带内的能量均匀性,优选出一种4位baker码调制的Ricker信号作为水下无载波超宽带信号。基于这种超宽带信号进行了潜艇目标多亮点的回波特性仿真分析,得出了不同入射角度、不同脉冲间隔信号波形对目标多亮点回波的影响。仿真结果验证了这种脉冲信号在水下目标探测中的可行性和优良性,为后续超宽带信号在水下目标探测领域的研究提供参考。 展开更多

关键词 超宽带信号 回波特性 Ricker信号 目标多亮点

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多AUV嵌入式控制结构的研究

18

作者 王必姣 徐德民 +1 位作者 张福斌 高剑 《弹箭与制导学报》 CSCD 北大核心 2009年第6期55-58,共4页

AUV运动模型的复杂性、高维传感数据和计算密集的处理对其体系结构及其系统实时性提出了很高的要求。针对这种情况,文中设计了一种基于传感器的四层混合控制结构,并以实时操作系统Vx Works为软件平台开发AUV控制系统。研究表明,这种分... AUV运动模型的复杂性、高维传感数据和计算密集的处理对其体系结构及其系统实时性提出了很高的要求。针对这种情况,文中设计了一种基于传感器的四层混合控制结构,并以实时操作系统Vx Works为软件平台开发AUV控制系统。研究表明,这种分层结构具有模块化的思想,且采用Vx Works设计软件使风险、成本以及开发时间都减至最小,能满足系统的要求。 展开更多

关键词 AUV体系结构 嵌入式技术 VXWORKS

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基于HLA的鱼雷武器系统仿真环境设计与实现 被引量：9

19

作者 康凤举 顾浩 +2 位作者 吴宇 苏颖 宋志明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期382-384,共3页

提出了一种基于高层体系结构的可扩展、可重构的鱼雷武器作战仿真开放式应用体系结构的设计方法,研制了基于软件复用技术的领域内联邦成员软件应用框架,有效地解决了时间管理策略制定及公布/定购声明的自动化、RTI与仿真应用之间接口一... 提出了一种基于高层体系结构的可扩展、可重构的鱼雷武器作战仿真开放式应用体系结构的设计方法,研制了基于软件复用技术的领域内联邦成员软件应用框架,有效地解决了时间管理策略制定及公布/定购声明的自动化、RTI与仿真应用之间接口一致性问题。同时,开发出能够提供海底地形、闪烁光斑、气泡、水下混浊及环境色等功能的水下空间Vega扩展模块,从而解决了海体、海底的三维显示。采用pRTI1.3等工具软件构建了含舰艇、鱼雷、水声装备对抗器材等10个联邦成员的分布交互仿真综合环境,初步运行表明,其具有良好的人机界面、模型可重用、实时性好等特点,能适应潜—舰,潜—潜等多种水下对抗样式的仿真要求。 展开更多

关键词 计算机应用 鱼雷 HLA 开放式应用体系结构 软件应用框架 水下空间模块

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一种基于平行因子分析的近场源定位新方法 被引量：12

20

作者 梁军利 冀邦杰 +1 位作者 赵峰 张军英 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第10期1909-1915,共7页

本文提出了一种基于平行因子分析的近场窄带信源频率、距离及二维到达角联合估计新算法.首先给出一种新的十字阵列;然后结合Toeplitz矩阵的结构特点,选择特定序号阵元输出计算的高阶累积量巧妙构造5个Toeplitz矩阵;接着在高阶累积量域... 本文提出了一种基于平行因子分析的近场窄带信源频率、距离及二维到达角联合估计新算法.首先给出一种新的十字阵列;然后结合Toeplitz矩阵的结构特点,选择特定序号阵元输出计算的高阶累积量巧妙构造5个Toeplitz矩阵;接着在高阶累积量域构造平行因子分析模型,分析了该模型低秩分解的唯一性,并从其分解得到的矩阵中联合估计信源参数.与现有方法相比,该算法有效降低了阵列的孔径损失,无须参数配对.仿真结果表明该算法是有效的. 展开更多

关键词 阵列信号处理 近场源 定位 平行因子分析 三面阵 交替三线性最小二乘回归

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