全垫升气垫船航向稳定性研究

通过对扰动运动方程的分析得到了船舶航向稳定性衡准数的计算公式,并计算了某型全垫升气垫船的航向稳定性衡准数;建立了基于船模试验数据的某型气垫船的运动仿真模型,通过舵角干扰和螺旋操纵仿真试验研究了其航向稳定性.研究结果表明,全垫升气垫船在低航速时不具有航向稳定性,在高航速时具有直线运动稳定性,并且航向稳定性随着航速的增高而增强.     

基于遗传算法的航向测量误差分析

提出了一种基于遗传算法的高精度航向测量误差分析的方法,测量模型由2台全站仪组成.通过最佳保留策略和带约束条件的遗传算子,保证该算法具有全局搜索能力.分析结果表明,遗传算法的搜索空间仅为整个搜索空间的0.03%,该模型在现有码头条件下航向测量的精度可达到4″,满足对舰船导航设备高精度航向标校的要求.     

基于模糊理论的舰船航迹控制器

着重介绍如何从航向控制的模糊规则扩展到航迹控制的模糊规则 ,并应用此模糊控制规则实现对舰船航迹的控制 .仿真表明 ,在此模糊控制器的控制下 ,船舶转向动态性能、航迹保持精度、抗干扰性能以及船舶参数发生变化时的鲁棒性均明显优于 PID控制器     

用Matlab实现减摇鳍模糊控制器仿真

基于Conolly理论建立了船舶模型,以横摇角和横摇角速度为输入量,鳍角为输出量,应用模糊控制理论设计了减摇鳍模糊控制器;利用Matlab的fuzzylogic工具箱针对不同海情对控制器进行了仿真.结果表明,减摇鳍模糊控制器与传统PID控制器相比具有更好的控制效果.     

位置修正技术在航位推算中的应用

利用图解法证明了航位推算轨迹和真实轨迹相似,符合相似性原理,并通过图解法推导位置修正公式;将位置修正技术用于里程仪的初始标定,经实测数据证明标定后的航向安装偏差角、俯仰安装偏差角及里程仪刻度系数误差大幅减小;将位置修正技术与GPS结合进行GPS/DR组合导航,经Matlab仿真证明该组合导航在长距离行车可将航向误差角限制在3.6′之内;该修正技术具有较高的实际应用价值。     

潜艇航向对直升机磁异探潜的影响

针对潜艇航向对直升机磁异探潜的影响,文中通过仿真进行了分析.首先利用潜艇磁场的磁感应强度模型以及直升机的磁异探测模型建立了潜艇磁场的磁异常模型,然后依据磁异探测能力指标曲线通过仿真对潜艇处于不同航向时磁探仪的磁异探测能力进行了评估.结果表明,未消磁的情况下,磁探仪探测宽度在南北航向分别取得极大值和极小值;良好消磁的情况下,磁探仪探测宽度在南北航向取得极大值,在东西航向取得极小值.     

一种船舶航向跟踪的混合灵敏度控制算法

针对船舶模型参数变化和环境干扰条件下的船舶航向跟踪控制问题,设计了一种基于信号的S/KS/T混合灵敏度鲁棒算法。该算法中,通过模型降阶生成了便于工程应用的控制器,该控制器的权函数参数通过遗传寻优获得。仿真分析表明:该控制算法在航速变化和各种海况下,闭环系统具有鲁棒稳定性,并且有良好的鲁棒性能。     

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.     

基于热经济学的舰船发电机组配置优化

针对舰船综合电力推进的特点,运用热经济学理论,建立了发电机组配置的数学优化模型.通过Matlab遗传算法工具箱,利用改进的遗传算法对发电机组的配置优化进行研究.结果表明,热经济学方法能较全面地反映舰船动力装置配置的经济性;改进的遗传算法是一种解决发电机组配置优化的有效方法.     

装甲车辆动力与传动系统一体化仿真平台开发

通过深入研究VC++与Matlab/Simulink之间的接口技术,选择调用Matlab引擎实现了对装甲车辆动力与传动系统一体化仿真模型的控制及VC++与Matlab/Simulink之间的数据交换,开发了装甲车辆动力与传动系统一体化仿真平台.     

鱼雷航向估计模型的可信性

悬浮式深弹拦截鱼雷是大型水面舰艇水下防护作战的一种重要形式,其中估计来袭鱼雷的航向是实施拦截的关键。针对鱼雷航向的估计问题,引用基于相遇三角形原理的来袭鱼雷航向估计模型,分析了来袭鱼雷的可能航向角范围。采用数字仿真和仿真模型置信度的决策分析方法,对模型的可信性及其决策风险进行了量化分析。结果表明,该鱼雷航向估计模型可信,可为悬浮式深弹拦截鱼雷的作战训练、战法研讨及其仿真研究提供参考。     

关于Matlab 5.3中电力系统模块库的新应用

介绍了一种仿真软件Matlab5.3中电力系统模块库的新应用方法,运用该方法,用户可以联合使用PSB和Matlab5.3中仿真库.     

舰艇规避敌反舰导弹袭击最佳机动航向的仿真分析

利用舰艇机动和反舰导弹搜索目标的原理,建立并仿真了规避反舰导弹机动航向的数学模型;得到了不同条件下舰艇规避敌反舰导弹的最佳机动航向和有价值的结论.     

基于遗传算法的目标快速跟踪技术研究

针对图像制导类弹药中目标相关跟踪算法计算量大的问题,提出了采用遗传算法加快图像匹配点搜索速度的方法,提高了算法的全局搜索性能,有效地抑制了局部早熟收敛,并利用Matlab对算法的可靠性进行了仿真分析.实验结果证明,在保证匹配精度的同时,该算法比原始算法在计算时间上大大减少.     

舰炮对海射击测量偏差法误差分析与应用

对舰炮对海射击测量偏差法存在的误差进行了分析,并对误差与航向变化的关系进行了仿真研究,给出了使误差达到最小时的射击航向值,为实际射击航向的选择提供了依据.同时将导航定位技术应用于舰炮对海射击测量偏差法,使舰炮对海射击过程不受舰艇机动影响,对提高舰炮对海射击精度和机动性具有重要意义.     

VB-Matlab混合编程实现导弹制导控制一体化仿真

介绍了Visual Basic与Matlab混合编程方法在实现导弹制导控制一体化仿真中的应用.此方法突破了以往利用单一Matlab语言实现导弹制导控制一体化仿真的限制,实现了良好的人机交互,同时降低了编程难度,提高了编程效率.首先介绍了几种VB与Matlab混合编程的方法;然后,对导弹制导控制一体化进行建模并分析;最后通过所设计的仿真界面具体介绍Visual Basic与Matlab混合编程的应用,并通过仿真验证了所设计的仿真界面工作的有效性,同时也反映出所采用的制导控制一体化能有效地提高导弹的制导性能.     

潜艇规避被动声自导鱼雷的航速和航向问题

研究了潜艇高频段辐射噪声、传播损失、鱼雷的干扰噪声级等影响鱼雷被动声纳方程的因素,定量分析了潜艇航速和航向对鱼雷被动声自导作用距离的影响,对潜艇规避处于被动声自导状态鱼雷的过程进行了模拟仿真,讨论了潜艇规避航速和航向对潜艇纯机动被动声自导鱼雷成功概率的影响,根据仿真统计得出了潜艇规避航速和航向的最优取值范围.     

大误差条件下尾流自导鱼雷齐射间隔问题

当目标运动要素误差较大时,可组织尾流自导鱼雷双雷齐射.阐述了尾流自导鱼雷平行航向齐射组织方法及数学模型.在一定条件下,仿真分析了目标速度、目标航向和目标距离存在大误差时,至少1条鱼雷捕获目标尾流概率随鱼雷间隔的变化规律,最后根据仿真结果给出了鱼雷间隔设置建议.     

潜艇使用自航式声诱饵防御声自导鱼雷模型研究

针对潜艇如何使用自航式声诱饵防御声自导鱼雷,分析了自航式声诱饵的初始航向范围,并建立了相应的防御模型.然后采用线性规划方法,求取最优的潜艇规避角度和诱饵航向.最后时典型态势进行仿真计算,结果表明,采用该方法得出的结果与实际作战基本符合,从而验证了模型的正确性.     

基于遗传算法的船体主甲板外展程度寻优

阐述了利用遗传算法思想解决某些具有特殊甲板尺度要求的船舶甲板主尺度(长度、宽度)与船体设计水线长、宽比值的优化设计问题.在舯横剖面和中纵剖面上分别定义甲板宽度与设计水线宽之比α、甲板长度与设计水线长之比β,以该问题最为突出的大型舰船为例,建立最小偏差数学模型,对α、β优化确定问题进行计算,根据约束条件及优化对象的相对权重编制Matlab程序进行寻优,最终获得了最优化的甲板外展程度.整个过程采用二进制编码以增大搜索随机性,通过设定父辈交叉及基因突变概率,防止搜索过程出现局部最优.