基于舰船磁场模型的离线磁定位研究

目前,海上舰船磁场测量试验获得的数据一般为时间通过曲线,不能直接用于舰船磁场建模。为了解决上述问题,利用遗传算法良好的全局搜索能力,在目标舰船运动参数未知、磁探头存在姿态角的情况下,实现了一种基于单旋转椭球体磁场模型的离线磁定位算法.计算结果表明,该方法效果良好。     

任意航向上的舰船磁场换算

本文提出了用两个主航向上舰船磁场测量数据来换算任意航向上任意深度下的舰船磁场的设想。针对静态磁场,提出了一种新的磁场换算方法即磁荷模型换算法。由于该法的模型更接近于物理模型,故该法建立模型容易,换算所需的测量数据少,换算精度高。对安装消磁系统的舰船其任意航向上的磁场换算,作者采用消磁系统绕组磁场和舰船本身磁场分别计算然后合成的处理方法。实验证明,本文提出的舰船任意航向上的磁场换算方法是可行的,换算精度能够满足工程实用要求。     

一种舰船磁场信息保护方法

针对舰船在经过他国港口和主要航道期间磁场信息易被测获的问题,提出了通过调整消磁绕组控制磁场幅值和磁矩来实现磁场信息保护的方法。首先,分别计算消磁系统最优状态下(最大限度减小磁场幅值)工作和关闭时舰船磁场的幅值和磁矩,以绕组电流为优化对象、以控制磁场幅值到设定水平和减小磁矩相关性为目标,建立数学模型;然后,采用粒子群算法求解绕组电流;最后,通过船模实例验证了该方法的有效性。结果表明:该方法能够有效保护舰船磁场幅值、磁矩和磁场通过曲线特性等磁场信息。     

积分方程法计算舰船感应磁场

积分方程法是取得舰船感应磁场的有效方法 ,且简便易行 .以某型舰船为算例 ,介绍了积分方程法在舰船感应磁场计算中的应用 ,给出了剖分方法 .算例结果与工程实际测量结果相吻合 ,可应用于工程实际 .     

从探头阵列到标准测量点的磁场值转换

针对目前在消磁站对舰船进行磁场测量时,探头阵列所测磁场值不是舰船标准测量点的磁场值这一情况,讨论依据探头阵列(基准测量点)测量出来的磁场值,采用二次二维插值算法计算舰船标准测量点上的磁场值.实验结果表明,该方法计算精度高,具有较高的应用价值.     

舰船磁场信号的Lipschitz指数与船速的关系

用小波变换的方法对舰船磁场信号进行奇异性分析,找出船速与奇异性指数之间的关系,并通过人工神经网络来判断船速.     

坦克外部磁场的有限元分析

采用有限元数值计算方法,参考坦克的旋转椭球模型的计算公式,对坦克外部的磁场进行了计算机模拟计算.     

舰船固定磁场分量分离的一种新方法

为了准确了解舰船的固定磁场分布,进而对舰船磁性防护作出指导,用等效磁偶极子的方法对舰船固定磁场分量分离的方法进行了研究,通过对固定磁场垂直分量总和的曲线进行分析,根据磁偶极子组合产生磁场规律的先验知识,选择最佳的磁偶极子的排列方式,然后对磁偶极子磁矩范围进行估计,最后利用遗传算法这种全局优化算法求出磁源的参数,进而分离出固定磁场各个分量。仿真计算结果表明,该方法能够比较好地搜索到磁偶极子的最佳数目、位置和磁矩,可以用于舰船固定磁场的分离。     

基于下方近场平面磁场的潜艇高空磁场计算方法

潜艇高空磁场一般由包络面磁场计算得到,但实际中包络面磁场较难测量,而下方近场平面磁场则容易获得.在下方近场平面磁场的基础上,利用边界积分法计算得到下方远场磁场,再根据潜艇远场磁场分布的全空间一致性,计算出远场等效磁矩,得到高空远场磁场.实验分析表明了潜艇远场磁场分布的全空间一致性,由下方近场平面磁场可以较准确地得到潜艇...     

关子舰船涡流磁场的几个问题

由于航行时的摇摆和不断改变航向,使得舰船切割地磁磁力线而产生随时间变化的流过舰体的电流。这个电流所产生的磁场,即是涡流磁场。本文从产生涡流磁场的角度分析了舰船在空间的运动,并着重讨论了舰船转动所产生的涡流场的简化计算问题。参考有关资料,在对薄壁球壳进行实际对比计算的基础上,本文提出了舰船涡流磁场的简化近似计算的设想,用处理稳态场的方法处理涡流场,并对计算途径作了简单分析。     

某型船钢拉应力与磁场关系试验

舰船磁场包括固定磁场和感应磁场,固定磁场是现有消磁勤务的主要目标.通过对船钢的拉伸试验,在船钢弹性形变范围内,研究其总磁场强度随拉应力的变化关系.由试验结果确定船钢的磁场强度初次发生显著变化时的拉力幅值.施力之前,通过试验从船钢的原始磁场中分离出感应磁场,然后任意选择一船钢总磁场发生显著变化的状态,在同样条件下做感应磁...     

运动海水磁场分析与检测方法

研究了运动海水产生磁场的机理,建立了两种关注的海水运动形式即海浪、海流引起感应磁场的数值仿真模型.通过仿真实验得到了运动海水磁场信号特征,并根据信号特征提出了基于谐波小波的检测方法.结果表明:该方法充分使用了谐波小波对信号频率无限细分的能力,有效地分析了海洋磁场频率特征,为补偿运动海水磁场信号提供了依据,同时为实现远程磁性目标探测提供了条件.     

坦克外部磁场的一种计算模型

将坦克的几何形状近似为一个空心长方体和一个空心旋转椭球体的组合,参考旋转椭球模型的计算结果,利用磁场叠加原理,通过解磁标势在直角坐标系中的拉普拉斯方程,建立了坦克外部磁场分布的计算模型,为坦克外部磁场的计算,提供了一种途径。     

PSO算法在舰船磁场磁体模拟中的应用

采用磁体模拟舰船磁场是一种常用且有效的方法,然而,过去磁模拟体位置的确定常依赖于人的经验,局限性较大。文中基于舰船磁场的磁偶极子模型,利用PSO算法对磁体的位置进行了优化。试验结果表明,该方法降低了人为经验对磁体模拟模型稳定性的影响,提高了磁体模拟法的精度。     

一种海洋环境地磁场三分量的测量方法

提出了一种利用安装在舰船上的三分量磁传感器进行地磁场测量的方法.从理论上解决了在任意舰船姿态下,消除测量中舰船磁场干扰的问题.为测量船在海上测量地磁场的三分量奠定了理论基础.根据我国舰船普遍安装的导航设备的精度,进行了计算机仿真.从仿真结果看,其误差不超过50 nT,能够满足舰载消磁系统对三分量磁场的精度要求.     

面向磁场有限元分析的舰船模块化几何建模技术研究

运用模块化思想,完成了舰船结构模块和功能模块的划分,并通过对功能模块的变参,实现了自动生成船舶各个组成部件几何模型的建模系统。最后,以某舰几何模型为基础对该舰磁场分布进行有限元分析计算。结果表明,该方法计算精度较高,能够较好反映舰船空间磁场的分布。     

磁体实场模拟舰船水下磁场的方案选择

从现实水下磁场的测控与反测控的对抗中,提出了二轴磁体与三轴磁体实场模拟舰船磁场的方案,并对二轴方案与三轴方案进行了比较研究,同时对二轴磁体模拟水下磁场方法进行了分析;利用偶极子的磁矩理论,借助GA算法,对多种配置的偶极子磁矩进行了搜索寻优,找到了二轴磁体的最优配置方法,确立了二轴磁体为实场模拟舰船磁场的最佳方案,对确定多轴磁体的设计方案具有参考价值。     

MATLAB神经网络的舰船磁场强度估算

舰船磁场建模常采用的方法有谐波分析、磁体模拟和有限元等方法,但普遍存在通用性不强和计算复杂等缺点.为了方便快捷地对舰船磁场强度进行估算,通过梳理影响舰船磁场强度的主要因素,利用神经网络的方法建立估算模型,网络学习采用MATLAB环境下的改进BP算法,网络训练时间短,从仿真的结果来看,估算模型具有估算精度高、通用性强的特点,补充了舰船磁场建模方法.     

舰艇动态磁性检测中有限深海浪磁场的噪声消除

对有限深海浪磁场进行了理论推导,分析了其变化规律并验证了在舰艇动态磁性检测中进行消噪处理的必要性。根据单椭球加磁偶极子阵列混合模型模拟了舰艇磁化磁场,并针对海浪磁场与舰艇磁场频带相近难以有效滤除的特点,采用小波包变换对磁测量值进行分解。仿真结果表明:该方法便捷高效,可将海浪磁场有效滤除,提高磁场测量精度。     

基于奇异值分解的潜艇磁场推算

针对潜艇磁性防护,基于磁偶极子阵列模型,建立了潜艇磁性目标高精度磁场计算模型。提出了利用奇异值分解的方法对模型进行求解,利用该求解算法进行了模型计算与实测数据比对,结果表明,该计算方法能够有效适用于计算高精度潜艇磁场。基于奇异分解的方法计算了潜艇高空磁场,计算结果可供潜艇防护磁性探测参考。