舰船电气化与信息化复合发展之思考

舰船信息化是现代战争发展的必然趋势,基于舰船综合电力系统的信息化比基于传统动力的舰船信息化更先进,信息战的效能可以得到更大的发挥,应发展以综合电力系统为基础的综合平台管理系统。为此,介绍了国内外舰船综合电力系统和综合平台管理系统的发展现状,并就舰船电气化与信息化复合发展的思路给出了建议。     

多种武器攻击下舰船电力系统生命力的模糊综合评判

应用模糊数学理论对舰船电力系统生命力进行了模糊综合评判,讨论了舰船电力系统在多种武器攻击下的模糊评估模型,并以某型舰艇的电力系统为例,通过对其子系统的模糊评估分析,得出整个电力系统的生命力指标.评估的结果说明了根据加权模糊综合评判模型,可以把模糊性很强的舰船生命力指标定量化,为电力系统设计方案选优提供依据.     

舰船电力系统复杂网络特性研究

基于复杂网络理论,根据舰船电力系统自身特点建立了复杂网络模型,并针对目前较为关注的小世界特性和无标度特性,对舰船电力系统的复杂网络特性进行了研究。计算了六种不同类型舰船电网的特征参数,结果表明:当节点数量较小时,电力系统不具备明显的小世界特性;随着节点数量增加,电力系统开始表现出明显的小世界特性,舰船电力系统复杂网络属于典型的非均匀网络。     

大型舰船电力系统网络重构研究

大型舰船电力系统的出现使供电方式由原来的辐射状向环形发展,其网络重构是一个崭新的问题.文中给出了大型舰船电力系统的网络拓扑结构并综合考虑了线路容量限制、节点电压约束及供电负荷优先性的重构数学模型,保证了各种情况下最大限度地给负荷供电.将规划遗传算法应用于所建模型的求解,并应用算例验证了此解法的可行性.     

舰船综合仿真标准体系探究

针对目前国内外仿真标准缺乏和零乱的现状对舰船综合仿真标准体系进行深入分析和研究,首先分析了国内外现状、我国舰船仿真领域的不足和仿真标准发展需求,接着对舰船综合仿真标准体系的技术思路、研究方法等做了初步性的探索,建立了舰船综合仿真技术参考模型,并据此初步建立了舰船综合仿真系统标准体系框架,用以指导制定具体的标准。     

基于复杂网络理论的舰船电力网络脆弱性分析

从舰船电力网络拓扑结构及设备布置特性的角度出发,对舰船电力系统的脆弱性进行量化评估能为电力系统的优化设计提供理论指导。基于复杂网络理论,从舰船电力系统本身的拓扑结构对其脆弱性进行了研究。首先,用邻接矩阵将某一环形电力网络表示出来,并计算其特征参数,从度数指标和介数指标可以看出主配电板节点是电网中的重要节点;然后,对该环形舰船电力网络进行了故障模拟,结果表明:电网元件故障对整个电力网络造成的影响由最大连通子图规模来衡量,该指标值越小表明此元件故障对网络的影响越大,同时这一指标比介数指标更好地揭示了舰船电力网络的脆弱环节。     

基于节点方程的舰船电力系统数学建模

针对舰船电力系统的特点,建立了发电机、电动机等负载的电流微分方程组,并推导出其导纳、剩余电流微分量的表达式.根据基尔霍夫电流定律,建立了基于节点电流微分平衡关系的节点方程.在系统数学建模基础上,得到了舰船电力系统动态过程的计算方法.     

舰船动力系统优化设计方法展望

简述了舰船动力系统优化设计的思想与内容,研究了舰船动力系统优化设计的理论与方法,提出了综合集成设计、智能优化设计等未来舰船动力系统优化设计的概念与方法     

飞轮储能对船用燃气轮机发电系统稳定性影响的仿真研究

针对以燃气轮机为原动力的舰船综合电力系统动态性能易受舰船大功率用电负载突变、高能武器投切、电网故障等的影响问题,首先提出采用短时高功率的飞轮储能系统并入船舶电网以平缓系统功率波动;然后,结合综合优化弱磁控制建立了飞轮充放电控制模型,并对并网侧变流器控制进行了优化改进,实现飞轮充电模式下直流电压快速稳定、增强抗扰性能及放电并网模式下输出功率可控;最后,利用仿真软件分析了飞轮储能系统并网下负载突变导致的燃气动力轮机涡轮转速、电网频率、电压幅值及功率的变化。结果表明:飞轮储能系统的投入对舰船电网电压凹陷具有抑制作用,能够减缓负载突变导致燃气轮机动力涡轮转速变化及增加电网频率稳定性,有效提高了舰船综合电网整体性能。     

舰船综合保障中数据综合管理研究

介绍了舰船综合保障数据综合管理的有关内容,包括信息数据分类、数据综合管理功能分类以及综合保障数据库的设计思路.根据舰船的特点设计了舰船综合保障数据管理系统的硬件框架、软件体系、开发以及数据库工具.所研究的设计思路已在某船舶综合保障信息管理系统中得到应用,证明该设计模式是科学、可行的.     

涡轮增压机组的功率平衡计算方法

介绍了舰船蒸汽动力装置中增压锅炉的计算特性,并在对已有的一些相关计算模型分析的基础上,描述了涡轮增压机组的功率平衡计算难题。针对该难题给出了涡轮增压机组的功率平衡计算流程和计算中有关问题的处理方法,在确保计算完备可行的前提下,该方法适合于工程应用。     

PC2－5柴油机舰员级维修需求卡（PCSM）的研制与使用

本文总结了郑和号训练舰主动力推进装置舰员级维修需求卡ＰＣＳＭ的研制过程和经验,阐述了ＰＣＳＭ的组成和使用方法,对提高我军舰船维修理论水平和维修实践具有重要指导意义。     

舰船辐射噪声对声纳作用距离影响的不确定性研究

为了研究目标舰船辐射噪声对声纳作用距离产生的影响,用蒙特卡洛方法对目标航速进行模拟。通过经验公式得出舰船的辐射噪声级并进行统计分析,得出舰船辐射噪声的概率分布直方图,由此可以导出被动声纳作用距离的概率分布直方图。相对于传统的声纳作用距离预报结果,该方法给出的作用距离预报结果是一个满足某一分布的随机变量,而非一个确定的值,为作用距离的预报提供了概率的依据,为艇指挥员的决策提供了定量信息。同时,通过计算得出舰船航速的均方差与声纳作用距离的均方差基本成线性递增关系。     

基于辅助决策系统舰炮防空火力分配模型

从系统工程的角度出发,把舰炮武器系统防空火力分配问题放在舰艇综合防空体系中来系统讨论。针对舰艇防空作战指挥辅助决策系统对火力分配模型的需求,结合舰炮武器系统的性能特点,建立了面向辅助决策系统的舰炮武器系统防空火力分配模型。最后用仿真检验的方法对模型的正确性进行了验证。     

大功率柔性互联设备的有功互济协调控制方法

针对以常规母联开关互联的交流电网线路变压器容量无法合理利用的问题,提出了依靠由背靠背电压源变流器组成的新型大功率柔性互联装置实现两侧交流电网有功功率互济的协调控制方法。介绍了新型柔性互联装置的拓扑结构与基本的控制原理,为实现两侧线路变压器容量合理的目标制定了一种生成有功功率参考的方法,并基于PSCAD/EMTDC搭建了一套仿真算例,对新型柔性互联装置的基本控制与所提出的有功互济的协调控制方法进行了验证。仿真结果表明,在柔性互联装置采用所提方法时能够实现两侧交流线路的有功功率互济,解决了线路变压器容量无法合理分配的问题。     

Optimal power control in a wireless network using a model with stochastic link coefficients

This paper addresses optimal power allocation in a wireless communication network under uncertainty. The paper introduces a framework for optimal transmit power allocation in a wireless network where both the useful and interference coefficients are random. The new approach to power control is based on a stochastic programming formulation with probabilistic SIR constraints. This allows to state the power allocation problem as a convex optimization problem assuming normally or log‐normally distributed communication link coefficients. Numerical examples illustrate the performance of the optimal stochastic power allocation. A distributed algorithm for the decentralized solution of the stochastic power allocation problem is discussed. © 2004 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2005     

基于仿真技术的动力装置优化设计技术研究

针对传统动力装置设计方法中存在计算复杂、动态性能难以计算等问题,提出利用动力装置仿真系统来设计船舶动力装置的方法。首先,利用模块化建模原理建立了动力装置各组成部件的数学模型,然后利用C 语言编写了各模型的仿真程序,并建立了动力装置仿真系统。利用该仿真系统对某型船舶的全燃动力装置进行了详细设计,设计过程及结果表明,采用仿真系统来设计动力装置可以准确计算动力装置的动态性能,同时对动力装置各部件的性能参数进行优化。     

Land power in the age of joint interdependence: toward a theory of land power for the twenty-first century*

This essay outlines a theory of land power. After explaining the absence of such a theory, the article establishes the modern context for such a theory, specifically within the concept of joint interdependence. The analysis defines key terms and premises behind the theory, to include a definition of land power. The argument then outlines the national elements of power that contribute to a theory of land power. The analysis next applies the theory to the fundamental purposes of military power: defeat, deter, compel, assure, shape and support to the nation. The analysis then tests key definitions, supporting premises, and utility of the theory. The essay argues that historical experience validates the applicability and utility of the theory, and offers a solid basis for extrapolating the validity of the theory into the near future.