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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一种用于水下声成像的旁瓣抑制方法 被引量：4

3

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

4

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

5

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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水下电磁引信物理场特性的矩量法分析 被引量：1

6

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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基于HLA的鱼雷武器系统仿真环境设计与实现 被引量：9

7

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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激光陀螺动态特性研究(二) 被引量：4

8

作者 程耀强 徐德民 +1 位作者 万彦辉 刘明雍 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1274-1279,共6页

针对激光陀螺动态特性中的相频特性,分析了相位延迟对导弹控制系统实时性和机动性的影响,并指出隔振器不会引入相位延迟,而有限冲击响应(FIR)滤波是造成激光陀螺相位延迟的主要因素.基于角振动台和惯性测量装置(IMU)台体,设计了4个试验... 针对激光陀螺动态特性中的相频特性,分析了相位延迟对导弹控制系统实时性和机动性的影响,并指出隔振器不会引入相位延迟,而有限冲击响应(FIR)滤波是造成激光陀螺相位延迟的主要因素.基于角振动台和惯性测量装置(IMU)台体,设计了4个试验状态,采用正弦激励法对激光陀螺的相频特性进行了实际测试.测试结果表明,隔振器的延迟时间最大不超过0.051ms,延迟时间主要来自FIR滤波,符合理论分析结果. 展开更多

关键词 激光陀螺 惯性测量装置 时延 有限冲击响应 角振动台

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热真空条件下二浮惯性测量装置组合体热控系统设计 被引量：1

9

作者 程耀强 徐德民 +3 位作者 任宏科 张宏 刘明雍 郭林肖 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期1065-1071,1077,共8页

论述了二浮惯性测量装置(Inertial Measurement Unit,IMU)组合体热控系统设计、试验验证和再设计的过程.首先分析了斜装结构形式和布局,然后基于宇航产品的热设计原则,介绍了二浮陀螺和石英加速度计的热设计情况,试验验证时发现高温段... 论述了二浮惯性测量装置(Inertial Measurement Unit,IMU)组合体热控系统设计、试验验证和再设计的过程.首先分析了斜装结构形式和布局,然后基于宇航产品的热设计原则,介绍了二浮陀螺和石英加速度计的热设计情况,试验验证时发现高温段陀螺温升过大,通过更换导热系数更大的陀螺安装板材料等措施,使得陀螺能够稳定工作在最佳精度范围内.最终的试验数据和试验前后标定数据的对比表明,二浮IMU组合体热控系统的设计完全满足整船的技术要求,并为惯性仪表提供良好的温度环境,在保证惯性仪表工作精度的同时,也可大大提高其在轨工作寿命. 展开更多

关键词 热真空 二浮惯性测量装置 组合体 斜装 热控

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神经网络自适应自动驾驶仪设计及其在AUV路径跟踪中的应用

10

作者 葛晖 高剑 徐德民 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2011年第3期16-21,共6页

针对AUV三维路径跟踪过程中的自动驾驶仪设计问题,根据时标分离原理将AUV路径跟踪自动驾驶仪系统即姿态稳定回路划分成快、慢回路。采用神经网络H∞鲁棒自适应控制算法分别设计了自动驾驶仪快、慢回路的控制器,用Lyapunov稳定性理论对... 针对AUV三维路径跟踪过程中的自动驾驶仪设计问题,根据时标分离原理将AUV路径跟踪自动驾驶仪系统即姿态稳定回路划分成快、慢回路。采用神经网络H∞鲁棒自适应控制算法分别设计了自动驾驶仪快、慢回路的控制器,用Lyapunov稳定性理论对系统进行了稳定性分析。仿真结果表明:路径跟踪控制系统具有良好的动态性能。 展开更多

关键词 AUV 质心回路 姿态回路 H∞鲁棒自适应 神经网络

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基于GDOP定位误差的双基地声纳算法 被引量：1

11

作者 朱晓飞 陈航 李道江 《鱼雷技术》 2009年第3期29-33,共5页

根据双基地声纳定位的特点,给出了基于发射机算法、接收机算法以及波达方位算法等6种双基地声纳的定位算法,并推导出各自的定位精度的几何稀释(GDOP)误差。通过数值仿真,得到了这6种算法的误差分布,并且给出了目标位于不同区域时,精度... 根据双基地声纳定位的特点,给出了基于发射机算法、接收机算法以及波达方位算法等6种双基地声纳的定位算法,并推导出各自的定位精度的几何稀释(GDOP)误差。通过数值仿真,得到了这6种算法的误差分布,并且给出了目标位于不同区域时,精度最高的算法。通过比较,筛选出能获得较高定位精度的测量参量。仿真结果表明,与单基地声纳相比,只要在不同区域选取合适的算法,双基地声纳将会获得更高的定位精度。 展开更多

关键词 双基地声纳 定位精度的几何稀释 算法

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