分布式消磁系统绕组补偿电流快速调整

随着现代舰船的大型化和舰船消磁技术要求的日益提高,消磁系统向分布式发展,消磁线圈的数目越来越多,绕组补偿电流调整的实时性要求也愈来愈高.针时这一特点,建立了消磁绕组磁场的数学模型,引入二分搜索法来快速调整绕组补偿电流.实验结果表明:该算法能够快速调整消磁绕组补偿电流,且消磁效果好.此外,该算法原理浅显易懂,编程简单明了...     

舰船磁性处理中的电流幅值与消磁电流分段衰减方法

针对消磁电流工作制式的合理性问题,通过对铁磁材料的磁性能、临界衰减指数和铁磁物质的磁化特点的分析,提出了将磁化曲线膝点处的磁场作为消磁电流磁场的初始幅值,消磁电流采取分段衰减的方法作为新的消磁电流工作制式.实际应用证明,这种通电制式可节省大量能耗和时间.     

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。     

求解舰船消磁系统S矩阵的一种新方法

利用舰船感应干扰系数矩阵和消磁系统传感器检查绕组电磁常数定义了舰船消磁系统模拟特征矩阵———S矩阵.进一步阐述了用S矩阵模拟产生舰船消磁系统在任意地点和任意姿态下的真实消磁电流的原理方法.在定义消磁系统电流状态矩阵基础上,推导了S矩阵各元素新的数学表达式,从而得到S矩阵一种新的求解和测量方法.     

基于神经网络的绕组电流闭环控制方法

在解决闭环消磁绕组电流优化计算问题时,会面临将外部磁场推算误差带入电流反演计算或完备的基函数难以确定等问题。为了降低这些因素对舰船最终补偿效果的影响,从智能优化的角度出发,在讨论散布常数对模型预测误差的影响后,确定了适宜的散布常数,建立了内部磁场与补偿电流之间的径向基函数神经网络预报模型。该方法通过样本对网络进行训练,无须推算内外磁场,就能直接得到使绕组磁场与目标磁场拟合误差最小的补偿电流向量。对比其他数值建模方法,其换算精度有所提高,且选择不同的同维向量作为基函数对补偿结果影响较小。船模实验验证了该方法的有效性。     

舰船消磁模拟系统通过鉴定

由我院消磁教研室研制的舰船消磁模拟系统,于1989年12月18日至19日,通过了由海军司令部主持的技术鉴定。参加这次鉴定会的有海军机关、业务部门的领导以及军内外高等院校、科研单位的知名专家、教授。与会代表给予该成果以高度评价,一致认为:该模拟系统的研制成功,不仅解决了舰船消磁领域的基本模拟训练和研究工作;而且在研究舰船跨区航行的磁场规律和消磁工艺方     

旋转消磁的磁化过程和工程实现

针对现行综合消磁法在使用中存在结果磁场稳定性不尽理想的问题,通过对铁磁材料中磁矩在综合消磁过程中角分布的变化过程进行分析,发现铁磁物体中磁矩的分布与外磁场的方向相关.在此基础上,研究了多方向消磁方法,即使铁磁物质的磁矩处于二维空间旋转磁场中,在交变磁场衰减到0之后,磁矩在各方向的分布相对综合消磁更趋均匀,从而可以提高结果磁场的稳定性.同时,讨论了在工程中如何实现交变磁场旋转和衰减的问题,并对结果磁场的稳定性考察方式提出了磁场冲击法.实验证实:旋转消磁较传统消磁能提高结果磁场的稳定性,且在实验室中可以使用磁场冲击方式对磁场稳定性进行评估.     

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.     

舰艇感应磁场补偿多目标优化设计方法研究

针对现有单一目标优化存在的多目标无法兼顾导致非优化目标劣化的问题,提出了基于差异进化算法的多目标优化设计方法。首先,建立了以上方峰值最小、下方峰值最小、下方磁场梯度最小为目标的消磁绕组来调整多目标函数;然后,分别完成了以上、下方峰值同时最小,上、下方峰值及下方磁场均方根值同时最小为控制目标的设计验证。结果表明:该方法能快速得到满足不同战术指标的消磁绕组电流配置,供决策者按照自己的意图从中选择适合实际需要的满意方案。     

舰船动态消磁方法初步研究

传统消磁方法存在舰船系留时间长、机动性和隐蔽性差等弊端,舰船动态消磁法是解决这些弊端的有效手段。其基本思想是:使舰船慢速通过由平铺在海底的组合式消磁线圈所产生的磁场空间,从而达到在运动中消磁的目的。模型实验证明,动态消磁法能够在很短的时间内使舰船磁场得到明显的改善。     

舰船消磁系统S矩阵及其测量方法

建立了舰船消磁系统舰磁干扰量模拟法的S矩阵数学模型 ,该模型可以用来模拟产生任意地磁场作用下和舰船任意姿态时消磁系统电流变化关系 .提出了利用不同主航向上舰船消磁系统电流与横摇角、地磁场和感应干扰量的变化关系来测量和分析S矩阵元素的方法 ,为解决舰船消磁系统快速抗干扰和跨纬度区调整问题奠定了理论基础 .     

三分量磁传感器非理想放置时磁场数据的分析方法

用欧拉角和矩阵变换方法导出了三分量磁传感器坐标系ｏ—ｘｙｚ与地磁坐标系Ｏ－ＸＹＺ有任意旋转关系时的磁场转换公式。用此公式分析了消磁系统中电子型消磁电流调整器的三分量磁传感器非理想放置时,对舰船消磁系统控制信号的影响,认为该影响在抗干扰调整过程中应引起足够的重视。     

一种新的闭环消磁方法

提出了一种在通电过程中利用舰船磁信号获得动态通电波形的自动化消磁方法。该方法可在保证舰船磁性稳定的前提下,一次性地将其结果磁场处理到给定标准内,从而提高舰船磁性的处理效率。对实现该方法的硬件和软件结构进行了分析,提出了利用“人工智能”和“模糊控制”来确定磁信号与电流波形之间的关系。     

采用多种群搜索策略的微粒群算法调整消磁绕组

目前,常用的消磁系统调整方法一般都是针对舰艇磁场进行的,而较少考虑磁场梯度。为改善舰艇的磁隐身性能,应当同时考虑两者的有效衰减,由此确定的电流优化调整问题为多目标优化问题。为解决该问题,首先采用一种基于多种群搜索策略的微粒群算法分别求解两类目标函数的最优值,并将这两类最优值作为目标函数的归一化常数,然后选取一组适当的权重将多目标优化问题转化为单目标优化问题,并采用多种群微粒群算法求解该单目标优化问题。最后,采用一个典型的消磁系统优化调整问题来验证方法的有效性。实验结果表明:该方法不但能够实现舰船磁信号的削减,同时还能有效抑制舰船磁信号的波动。     

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。     

消磁系统设计中磁计算方法的探讨

目前一些设计单位和院校教材中所使用的消磁系统设计方法,基本上还是苏联四十年代或五十年代初的方法。此法有其优点:简单、有一定效果;但也有其粗糙之处。觉得应该改进而又可能改进的地方有三: 1.现行设计方法的原始数据只取自龙骨下和两舷下若干个点。这样一些点上的数据较难反映舰船磁场之全貌。 2.消磁绕组的磁计算是在假定绕组自首至尾为两(或四)条处于同一水平面上并     

舰船任意姿态下消磁系统电流变化关系

推导出舰船消磁系统电流在任意航向上有纵倾和横摇时的变化关系；利用主磁航向上消磁系统电流与各干扰量以及地磁场的联系，提出了在磁东航向上利用舰船横摇时消磁系统电流变化关系对垂向感应干扰进行分离的方法，为在同一地点实现对舰船消磁系统跨纬度区抗干扰调整提供了可能．     

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...     

同轴均匀消磁线圈对坦克磁场影响效应的数值模拟

通过数值处理和计算机模拟，得出一种排布方式的消磁线圈对坦克磁场的影响效应分布，即当消磁线圈为均匀密排情形时，线圈内部为匀强磁场，方向沿通电线圈的轴向，且与环形电流呈右手螺旋关系；线圈外部为磁偶极子场，该场会随着与线圈中心距离的增大而迅速减小。数值模拟的结果可为封闭型军事装备表层安装消磁线圈提供参考；通过分析消磁线圈附加磁场的特点为装备磁防护理论提供一些支持。     

一种潜艇内外磁场换算算法的实验验证

将磁矩作为潜艇磁场的虚拟源,通过磁场变化量推导了潜艇内外磁场变化量的关系式,解决了制约闭环消磁技术发展的核心问题。并以封闭的铁质空心圆筒模拟潜艇,测量模型内外磁场变化量,对内外换算关系式进行了实验验证,实验结果表明,用该关系式由内部磁场换算外部磁场,误差可以控制在10%以内。