拖曳式猎扫雷装备循迹控制方法研究

针对流的不稳定性对拖曳式猎扫雷装备的影响,提出了循迹控制方法,通过修正拖曳舰艇的航向对拖曳体进行控制.以直线循迹控制方法为例,运用短基线水声定位原理推算拖曳体的偏移量,以偏移量的均方差作为允许的误差范围判断量,通过分析修正角与修正时间、漏扫区域的关系,得到了一次修正过程中的修正角和修正时间.在复杂多变的流况下,通过不断修正舰艇航向,该方法能使拖曳体稳定在计划航线附近,有效地提高了猎扫雷的作战效率.     

舰炮发射增程弹道修正弹测量弹道坐标转换

为了对增程弹道修正弹进行偏差计算、形成修正指令,需要对测量的一段弹道参数进行辨识,目前的辨识算法都是基于相对地球静止射面坐标系的,但是,舰炮发射修正弹以后舰艇继续机动,跟踪雷达随之运动和摇摆。针对舰艇作战环境的特点,建立了舰炮发射增程弹道修正弹测量弹道坐标到射面坐标系的转换模型,并采用基于弹道方程的滤波方法对转换后的坐标数据进行了仿真。建立的模型可以为舰炮发射修正弹的火控软件研制提供参考。     

舰炮武器系统的基线修正分析

本文建立了基线修正误差分析的数学模型,并对舰炮火控系统中应用的传统的近似基线修正方法进行了深入的分析。通过分析,作者指出：在现代中、小口径舰炮火控系统中,不能再沿用传统的近似基线修正方法,必须进行精确的基线修正。     

基于舰艇基线及DGPS的雷达实时标校方法

针对舰载雷达标校真值测量困难、精度不高的问题,设计了一种利用舰艇基线数据和高精度差分GPS测量信息进行基线修正、坐标变换,实时计算雷达真值并标校的方法,给出了真值计算模型。测试验证结果表明,该方法得到的真值精度高,使用方便、快捷,不受环境制约,且可同时对多部舰载雷达进行标校,有效提高了舰载雷达标校效率。     

基于装备损伤概率的舰艇动力系统安全性分析

考虑舰艇损害管制过程中人员因素对系统的影响,运用马尔科夫链对人员操作引起的舰艇动力系统损伤概率进行修正,根据修正后的毁伤概率,建立概率危险性评估模型,引入危险度指标,对动力系统在遭受武器攻击情况下的危险度进行了计算,并依据计算结果对系统安全度进行评定。     

Halo轨道的航天器编队构型设计

针对不同干涉基线约束下的最优Halo轨道编队构型设计方法展开研究。以Richardson关于Halo轨道的三阶近似解析解为基础建立同一轨道上两航天器编队的相对运动学模型;以平动点为质心的旋转坐标系为基准构造与编队主航天器和观测目标相关的旋转坐标系,并在此坐标系中给出不同于二体问题的干涉基线计算方法;以满足基线约束下观测时间最长为目标给出最优编队构型设计方法。最后,以绕日-地L2点的Halo轨道为例对上述编队构型设计方法的有效性进行了仿真验证。     

甲板坐标系下速率火控射击诸元解算及弹道修正

速率火控系统是在甲板坐标系下解相遇的,它不依赖于导航系统.它与常规火控不同,甲板倾斜的修正不能采用简单的坐标系变换的方式.针对速率火控甲板倾斜修正问题,指出了两种需要进行甲板倾斜修正的情况,推导给出了计算方法,通过原理仿真计算,验证了计算方法的正确性.     

观炮间隔修正的数学模型

建立了观炮间隔修正的数学模型,使用本模型可以消除目前舰炮指挥仪公式系中未考虑舰艇摇摆对观炮间隔修正产生的射击误差。     

ARM的单脉冲正交四基线导引头测向解耦

为解决反辐射导弹舵机控制角度与目标方位角度不一致的问题,在反辐射导弹导引装置中,设计了一种正交4基线干涉仪体制的无源测向系统。在建立目标测向数学模型的基础上,详细研究了反辐射导弹导引头检测得到目标方位角度、俯仰角度,并在干涉仪测量坐标系和弹体控制坐标系之间的解耦关系。比较在同类测向系统中的优势,运用Simulink仿真工具得到了长短基线的测角精度和测角范围,结合长基线提高测角精度和短基线提高测角范围,来证明正交四基线干涉仪体制的有效性。     

基于修正球坐标的红外目标跟踪

仅有角度信息的红外单站对机动目标跟踪不容易实现.修正球坐标系(MSC)所选择的状态变量包含有丰富的目标角度、速度和距离信息.然而,采用这种方式较为复杂且计算量大.为解决非线性和离散化的问题,采取n步逐渐逼近的方式进行状态更新,并且加入在修正球坐标系中因坐标系旋转产生的加速度.通过减小线性化误差和简化状态更新过程使得跟踪效果有较大改进.但是仅依靠角度信息,在MSC中单站仍然只适合匀速或缓变速的场合.仿真结果证明了此结论.     

基于神经网络的舰船目标识别研究

为了实现对水下目标的识别,在现有特征提取方法的基础上,提出了一种从DEMON谱线谱和DEMON谱连续谱提取的特征方法,并设计了一个基于BP神经网络和多神经网络分类识别器的舰船目标识别系统。通过对实际舰船噪声目标进行识别,识别效果比较满意。这对舰船目标识别的发展具有一定的参考价值。     

风作用下缆船拖带非线性系统运动数值模拟

基于船舶操纵性运动方程和拖缆的三维动力学运动方程,提出了被拖点位置匹配的方法,建立了拖船—拖缆—被拖船系统的非线性整体拖带动力学模型.为了考察被拖船航向稳定性与横向稳性的关系以及风载荷作用的影响,被拖船采用水平面四自由度运动方程,并引入了风的作用力和力矩.拖船采用PD控制方法较真实地模拟了拖船航向改变的运动过程.对一个拖船—拖缆—被拖船系统(5 000 t的拖船和3 000 t的被拖船)在时域内进行了风作用下拖带运动的模拟.计算结果表明,风力增大拖带航向稳定性降低,拖带航向稳定是横向稳的必要条件.数值计算结果归纳出判别被拖带船航向稳定性的极坐标图,该极坐标图表明顶风航行较顺风具有较强拖带航向稳定能力,但是拖带航向稳定性区域很小,而顺风和顺斜风拖带比顶斜风具有更大的拖带航向稳定性区域.     

国外典型两栖舰作战指挥控制系统分析

美国海军的两栖舰种类全、性能先进,法国海军的“西北风”级两栖攻击舰是世界上较典型的一型两栖舰。本文以美国和法国海军的典型两栖舰为对象,分析了这些舰上可开设的作战指挥机构以及为支持这些作战指挥机构开设而配装的作战指挥控制系统情况,梳理了配装的这些作战指挥控制系统具有的主要功能,从发展方式、装备形态和配置方法等方面探析了国外两栖舰作战指挥控制系统的发展特点与启示,以期为我海军两栖舰作战指挥控制系统发展建设提供借鉴和参考。     

助飞鱼雷攻潜时两种引导定位方法误差分析

水面舰艇使用助飞鱼雷攻潜时,可以利用舰载声纳系统或舰载直升机吊放声纳系统分别对目标潜艇进行定位并引导舰艇攻击潜艇,本文建立了这两种目标定位方法的散布误差模型,并在仿真计算的基础上,比较分析了两种定位引导方法目标散布误差的优劣,为助飞鱼雷攻潜指挥决策提供了依据,对提高助飞鱼雷作战效能具有指导意义。     

大型空间结构姿态动力学和控制

本文提出了一个带大型太阳帆板的飞船和一个带液体贮箱的飞船对接而成的大型空间结构,采用有限元法和模态综合法建立系统的姿态动力学方程,并进一步设计了一个鲁棒的模型参考自适应控制系统,且对此系统进行了数字仿真。     

海天背景下舰船可见光图像目标区域定位方法

针对行均值法用于海天背景下舰船目标区域定位可靠性不高、容易受到舰船目标大小和海天背景复杂程度影响的不足,提出一种基于图像行灰度熵的舰船目标区域定位方法。该方法在分析海天背景下舰船目标可见光图像成像特点基础上,结合信息熵理论给出了图像灰度熵及行灰度熵的概念,利用图像行灰度熵描述图像在行方向上的灰度变化程度,选用滑动区间方差搜索策略得到图像行灰度熵曲线的突变区间,从而实现舰船目标区域定位,最后通过实际图像进行了实验验证。实验结果表明,该方法能对舰船目标所在区域有效定位,其准确性及鲁棒性均优于行均值法。     

梅花形弹性联轴器液压泵机组不对中故障振动分析

电液舵机的核心动力单元是由电机-泵构成的液压泵机组,可靠性和安静性是其关键性能指标。液压泵机组不对中会造成轴承磨损,降低液压泵机组可靠性,产生故障特征振动线谱,降低舰船安静性。梅花形弹性联轴器具有结构简单、补偿能力强、减振缓冲性能好等优点,已应用于舰船电液舵机动力单元。建立梅花形弹性联轴器偏角不对中的力学模型,理论分析了液压泵机组的振动特性,通过实测结果验证了理论分析的正确性,为使用梅花形弹性联轴器的液压泵机组不对中故障诊断提供理论基础与试验依据。     

基于梅花形弹性联轴器的液压泵机组不对中振动研究

电液舵机的核心动力单元是由电机-泵构成的液压泵机组，可靠性和安静性是其关键性能指标。液压泵机组不对中会造成轴承磨损，降低液压泵机组可靠性，产生故障特征振动线谱，降低舰船安静性。梅花形弹性联轴器具有结构简单、补偿能力强、减振缓冲性能好等优点，已应用于舰船电液舵机动力单元。建立梅花形弹性联轴器偏角不对中的力学模型，理论分析液压泵机组的振动特性，通过实测结果验证了理论分析的正确性，为使用梅花形弹性联轴器的液压泵机组不对中故障诊断提供理论基础与试验依据。     

基于随机拟合的悬浮式深弹弹阵特征建模＊

通过分析悬浮式深弹发射后在空中的弹道特性,建立了深弹弹着点坐标的计算模型。采取蒙特卡洛方法,分别对舰艇六自由度状态下,单管和六联装火箭深弹的弹着点坐标进行了仿真计算,对弹着点的分布规律进行了研究,并得出弹着点的联合密度函数。结果表明,在发射参数存在正态扰动时,弹着点散布区域均呈椭圆形分布,弹着点坐标均仍服从正态分布。     

基于随机拟合的悬浮式深弹弹阵特征建模

通过分析悬浮式深弹发射后在空中的弹道特性,建立了深弹弹着点坐标的计算模型。采取蒙特卡洛方法,分别对舰艇六自由度状态下,单管和六联装火箭深弹的弹着点坐标进行了仿真计算,对弹着点的分布规律进行了研究,并得出弹着点的联合密度函数。结果表明,在发射参数存在正态扰动下,弹着点散布区域均呈椭圆形分布,弹着点坐标均仍服从正态分布。