浅海中潜艇腐蚀相关静态电磁信号特征

来源于腐蚀及防腐电流的静态电、磁信号是潜艇水下新的重要目标特性。为掌握其水下分布特征,采用三层平行分层导电媒质中的水平直流电偶极子对其进行建模。结合水平直流电偶极子全空间中的电场、磁场表达式的推导,通过数值仿真计算,对比分析海水中腐蚀相关静态电场及静态磁场的分布特征及远场衰减规律。分析表明:浅海中潜艇腐蚀相关静态电场近场量值大,分布特征明显,适合做水中兵器引信的信号源;磁场远场按距离的平方反比衰减,可用于潜艇的远程探测和定位。     

潜艇闭环消磁中外部空间的磁场推算

利用实时测量的内部磁场值准确推算出外部空间目标磁场值是潜艇实现闭环消磁要解决的关键技术之一。通过虚拟磁源法,得到了表征潜艇内外空间磁场变化量之间关系的表达式。对利用积分方程法模拟得到的潜艇模型内外空间磁场进行了仿真实验,实验结果表明:用内部数据推算得到的外部空间磁场与仿真数据几乎完全吻合。在实验室用潜艇模型进行了验证实验,推算数据与实测数据依然吻合,相对均方根误差最大为6.5%,该方法可用于潜艇闭环消磁中外部空间磁场推算。     

潜艇目标态势对航空磁探测的影响分析

航空磁探潜是通过磁探仪探测磁异信号,进行航空反潜的重要手段。通过仿真各种情况的磁异常信号,能够得到各种态势下的潜艇磁场分布,为后续磁检测提供数据支撑。提出将潜艇速度,地磁场环境纳入潜艇磁异信号模型中,并定量分析了其对磁异信号的影响模式。     

舰艇空间磁场的圆柱面换算

对于潜艇特别是现代核动力潜艇来说,保持其活动的隐蔽性有十分重要的意义。近二十多年来,利用潜艇空间磁场来探测发现潜艇的磁探仪有迅速的发展,各种类型的磁探仪的灵敏度可由10伽马直到10~(-2)伽马。此外,利用潜艇空间磁场引爆的磁性深水炸弹也早已研制成功。因此,潜艇空间磁场的研究,对于潜艇本身的防护,对于磁探设备和磁性深弹的设计研制,都是必不可少的。在潜艇周围空间直接测量其磁场是很困难的,特别是在距潜艇较远的空间更是如此。因此,往往采用换算的办法,即在某一边界面上测量出磁场值后,按一定方法换算     

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.     

基于逐步回归法的潜艇高空磁场仿真

应用目前磁场换算中较多使用的磁荷模拟法对潜艇高空磁场进行了仿真,为了尽量减少磁荷的位置及大小受人为经验的影响,且提高换算精度,采用逐步回归法对各模拟磁荷的磁矩进行筛选,最后对潜艇高空磁场进行了计算机仿真.仿真结果表明,该方法精度比较高,而且模型的稳定性好,对实际防空中磁探具有重要的意义.     

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...     

利用最小二乘支持向量机求解潜艇内外磁场映射模型

为提高潜艇磁隐身能力,应对潜艇固定磁场进行实时监测,提出利用最小二乘支持向量机的潜艇内外磁场映射方法。结合内外映射法和最小二乘支持向量机原理,通过交叉验证优化模型参数,建立由内到外的潜艇磁场映射模型。以潜艇外部垂向固定磁场变化量为分析对象,仿真和实验结果均与标准值吻合良好。与径向基神经网络算法相比,该方法的泛化能力和推算精度有明显提高,且更符合工程实际,对闭环消磁技术的研究具有指导意义。     

双壳体潜艇磁场变化的实验研究与特性分析

双壳体潜艇的磁化特征与单壳体潜艇有较大区别,为了将其磁化特性分析清楚,建立了双层圆柱形铁壳桶的简易潜艇模型,并将其放置于地球磁场环境中,利用通电线圈产生的强大磁场对潜艇模型进行局部磁化;然后,以潜艇垂向磁场变化量作为分析对象,并结合舰船磁场规律、磁滞特性、退磁场等理论,对双壳体潜艇的磁场变化规律进行了定性分析。研究结果表明:双壳体潜艇的外壳磁化规律近似于单壳体潜艇,而由于外壳屏蔽地球磁场,内壳几乎只受到线圈磁化影响。该结论可以为舰船消磁作业等提供理论依据。     

运动潜艇的感应电场分布

采用相对论电磁变换法计算了单个磁偶极子匀速运动时产生的感应电场三分量。利用沿圆柱表面排列的磁偶极子阵列近似模拟潜艇的磁场分布,通过对磁偶极子阵列运动感应电场三分量的积分运算,得到了潜艇运动感应电场的分布规律,解决了由高斯定理计算感应电场因电场方向不同难以进行积分运算的难题。利用海水中布放的传感器,实际测量了运动潜艇模型的感应电场,测量结果验证了所提出的感应电场计算方法的正确性。     

潜艇磁偶极子近似距离条件分析

在潜艇磁化电流采用圆电流近似的条件下,对于远场该圆电流可以等效为磁偶极子.通过比较等磁矩圆电流和磁偶极子的磁场,定量给出了潜艇磁偶极子近似的距离条件.计算分析表明,满足磁偶极子近似的最近距离与极角有关,且不同磁场分量的极角分布规律不同.反潜飞机进行小视场磁异常探潜时,潜艇纵向磁场占主导,磁偶极子近似的最近距离约为圆电流半经的40～50倍,在200～250 m之间.     

基于类别可分性准则的金属磁记忆信号小波能量谱特征提取研究

为了解决金属磁记忆信号小波能量谱特征存在的相关性和冗余性问题,利用类别可分性准则,在提取金属磁记忆信号小波能量谱的基础上,将能量谱特征进行变换提取最优特征向量。将能量谱特征向量、最优特征向量和低频特征向量作为支持向量机的特征输入量分别对不同检测区域的金属磁记忆信号进行识别。实验结果表明：最优特征向量能够减小小波能量谱特征的相关性和冗余性,有效提高支持向量机识别的准确率。     

运动载体涡流磁场数值计算与特性分析

为提高运动载体涡流磁干扰建模与补偿的精度,对载体运动引起的涡流磁场的产生机理和分布特性进行分析研究。首先,对涡流磁场的产生机理进行了溯源分析;然后,采用有限元法对涡流磁场进行数值计算研究。考虑到计算空间包含结构的磁导率单一问题,采用了有限元节点法矢量磁位计算方式,并针对舱体壁计算单元,考虑了耦合积分电势自由度,同时考虑到磁场周期变化,采用了瞬态有限元计算方式;最后,通过数值计算分析,揭示了运动载体涡流磁场与外磁场变化频率的关系,并分析了涡流磁场沿径向和轴向的空间分布特性和传播规律,为运动载体涡流磁场干扰的高精度建模与补偿奠定了基础。     

非磁性建筑物空间磁场预测技术

提出了一种预测非磁性建筑物空间磁场分布的新技术.基于等效宏观磁导率和磁化率的概念,利用静磁场积分方程法的正演计算和反演计算技术,找出了试验模块磁场测量值与非磁性建筑物空间整体磁场之间的关系.通过试验模块测量和数学模型仿真相结合的手段,达到了预测低磁钢筋混凝土结构非磁性建筑物空间磁场分布的目的.     

潜艇磁场外推的数学模型研究

应用磁体模拟理论,根据潜艇包络面上的磁场数据提出了潜艇磁场外推的数学模型,论述了该模型的数学原理、磁位函数计算方法及具体应用时有关参数的确定方法等,并对计算精度作了考核.结果表明:该模型精度较高,具有一定参考价值.     

双通道短时互谱法的潜艇目标尺度识别

阐述了双通道短时互谱法的基本理论,分析了目标方位走向,提出了利用体目标回波的空间方位分布信息识别水下目标尺度的方法。最后采用潜艇目标亮点模型,通过计算机仿真给出了目标方位走向拟合示意图,给出了在不同攻击阵位的条件下,鱼雷对潜艇目标进行尺度识别的估计值和估计方差并进行了相应的分析,确定了最有利于目标识别的攻击弦角。     

可控电磁引信的设计及其与坦克磁场相互作用的数值分析

以磁引信炸雷探测并攻击坦克等铁磁目标为应用背景,在对坦克磁场特征进行分析的基础上,设计了一种针对目标磁信号强弱可以灵活调控灵敏度的磁引信,分析该引信的可控载流线圈与坦克磁场的相互作用,计算出引信线圈在坦克磁场中所受到的偏转力矩,并对该力矩在三维空间中的分布情况进行了模拟,根据数值计算结果提出了提高探测灵敏度的基本方案,为后续试验研制该类新型磁引信及“磁隐身”坦克提供参考。     

基于正交小波包和K-L变换的水声信号特征提取与识别

在海洋作战环境中,水声目标识别与分类是水声设备与水中兵器系统智能化的关键技术之一,基于小波变换的模式识别方法受到广泛研究与重视,在对水声信号进行正交小波包分析的基础上,以信号在各分解子空间的能量分布构成原始特征空间,运用K-L变换进行模式识别特征空间的提取,并基于最小欧氏距离设计分类器,提出了一种新的水声信号识别方法,仿真实验验证了算法是有效的.     

基于二维小波变换的空间目标识别算法

对于空间目标识别这个具有挑战性的研究课题,提出了基于二维小波变换的空间目标识别算法。该算法首先对空间目标的ISAR像进行二维小波变换,然后从近似分量和细节分量中提取奇异值特征,最后应用径向基函数(RBF)神经网络进行分类识别。计算机仿真实验表明,该算法取得了比较好的识别效果。     

超导量子磁力仪在海底光缆探测定位中的应用

为了更好地研究海底光缆维修过程中的探测定位问题,提出了将具有高探测精度的超导量子磁力仪应用到海底光缆工程领域的设想,并利用泊松公式对海底光缆磁场数学模型进行研究,分析了不同探测距离的磁场变化特征和磁强度大小,设计了超导量子磁力仪探测海底光缆的野外实验。对比分析表明:利用超导量子磁力仪能够较好地探测识别海底光缆位置,探测结果和仿真分析的磁强度变化趋势相一致,磁强度大小接近,探测结果和以往的工程实践相符合。超导量子技术较现有的海底光缆探测设备技术更新,探测精度更高。