海流对水下滑翔机运动参数的影响

为了便于在有洋流存在的海洋中规划出滑翔机的运动路径,利用水下滑翔机六自由度空间运动仿真分析模型,研究了洋流对滑翔机运动参数及轨迹的影响以及偏流存在时滑翔机航向的控制。模拟结果表明:逆流的存在会使得滑翔机的俯仰角、攻角作出相应调整,以适应新的流动情况,但运动姿态是稳定的;无论出现何种方向的偏流,滑翔机均会调整航向对准来流方向前行;有偏流存在时,可以通过调整滑翔机的横滚角,使得滑翔机部分抵消海流的影响,尽可能少地偏离原航向。     

反辐射无人机导航路径规划模型研究

反辐射无人机作为近年来受到世界各国广泛关注的新型信息化武器,其导航路径规划研究也成为了反辐射无人机应用研究领域的热点之一。针对反辐射无人机的导航路径规划问题,在对导航路径规划相关概念进行系统阐述的基础上,重点分析了反辐射无人机导航路径规划航向选择和航行剖面选择的影响因素,提出了航向选择和航行剖面选择约束条件。最后,给出了反辐射无人机导航路径规划的航向选择模型和航行剖面选择模型。     

基于蒙特卡罗方法的水下目标搜索技术

水下运动目标搜索是工程应用中急需解决的一个实际问题,在已知某一目标的可疑初始位置后,目标的航向、航速将随机变化且未知,搜索器按照哪种搜索方式才能有效实现对水下目标的搜索,其搜索概率随哪些因素变化,都是需要深入研究的问题.在建立了水下目标运动模型的基础上,以螺旋形搜索为例,建立了基于螺旋形搜索的水下目标搜索模型,并利用门特卡罗方法仿真分析了搜索器探测间距、水下目标运动速度和航向变化范围等因素对搜索器搜索概率的影响,为系统分析、比较各种水下目标搜索方法的搜索效能奠定了基础.     

水下滑翔机在水声探测体系中的运用研究

水下滑翔机(AUG)作为一种新型水下探测平台,具有水下作业时间长、自控能力强、自身噪音低、续航距离远、经济可靠等特点。通过进一步发展平台技术、驱动技术、导航技术、水下传感器技术和信息传输技术,水下滑翔机可作为水声探测体系重要节点,担负海洋环境监测和水下目标预警探测等任务。     

航向误差对解算目标运动要素误差的影响

针对UUV在水下探测时需要对水下移动目标的运动要素进行测定的问题,通过对四方位测定目标运动要素方法进行分析建立了其二阶误差分析模型,并在该模型基础上分析航向误差对解算目标运动要素误差的影响。结果证明:该分析模型可实现对航向误差影响的有效分析。     

水下目标运动轨迹的动态模拟

一、引言在研制对水下目标运动的指挥仪中,很需要一种与之相适应的考验检查手段,因此需要设计出具有象潜艇那样形成水下目标运动轨迹,为指挥仪检验动态解题精度的仪器是十分必要的,该仪器称为动态航路模拟器简称模拟器。模拟器代替声纳连续不断输给指挥仪目标动态航路坐标诸元距离 d 和我舷角qw,从而使指挥仪解得目标航向 K_m 目标速度 V_m。本文简要介绍某 ZST—2型反潜     

水速对潜射导弹出筒流场和弹道影响

为了研究水流速度对潜射导弹出筒过程的影响,基于混合多相流模型、Singhal空化模型和导弹动网格技术对不同流速下导弹弹射出筒过程流场进行数值计算,获得了考虑肩部空化现象的导弹出筒多相物理现象和发射装置载荷。结果表明,流速带来了流场的不对称;随着流速的增加,迎流面空泡长度减小,背流面空泡长度增加;导弹迎流面壁面压强大于背流面压强,从而形成侧向力,弹体在水流方向发生偏转。研究结果对于水下发射理论研究和工程应用具有指导意义。     

水下滑翔机建模与纵向运动控制

水下滑翔机是一种浮力驱动的新型水下航行器,其特殊的驱动方式和结构特点增加了建模和控制分析的复杂度。为获得准确有效的水下运动控制方法,通过滑翔机运动学和动力学分析,建立了较为完善的三维空间数学模型,并进行了合理的假设和简化,得到纵平面内小扰动线性化模型。在此基础上,运用了线性二次型最优控制理论设计了LQR调节器,分析系统对于控制指令的跟踪响应情况。最后针对滑翔机的纵平面运动进行了仿真分析,仿真结果显示,LQR调节器有很好的干扰抑制能力和指令跟踪性能,并准确地描述了纵平面内滑翔机的运动特性。     

水下滑翔机原理与应用

正水下滑翔机(UnderwaterGlider,UG)是一种水下机器人,它通过调整自身浮力来实现升沉,通过调整两翼的净浮力和姿态角来获得推进力,实现水下滑翔并收集水下信息。它具有能源利用效率高、噪音低,大范围、长时间连续进行海洋环境观测与探测的优势,适用于"中尺度"及以上甚至部分"亚中尺度"的物理海洋现象观测、生态环境调查和海洋安全保障等工作。水下滑翔机为海洋大数据分析、数值预报等重要应用领域提供了现场准实时测量数据。水下滑翔机在军事和国防领域也发挥着重要作用。水下滑翔机的研究内容涉及水下无人平台结构     

欠驱动无人艇路径跟踪控制算法

针对欠驱动无人艇水平面内的路径跟踪问题,首先建立了无人艇的运动学和动力学模型;然后,基于视线导引策略和输出反馈控制思想设计了路径跟踪控制算法;最后,通过对无人艇位置误差镇定、航向角和纵向速度的跟踪控制,实现了三自由度欠驱动无人艇直线和曲线路径跟踪。理论分析和仿真实验证明:所提出的路径跟踪控制算法具有较小的稳态误差和良好的动态性能。     

基于动态规划的猎雷具识别路径优化算法

路径长度、海流方向给猎雷具航渡、操控带来的时间消耗,是影响目标识别效率的主要因素。单纯运用动态规划算法只能解决猎雷具最短识别路径的问题,而无法顾全猎雷具在操控方面的时间损耗,从而在提升作战效率上得不偿失。本文基于动态规划算法,优化了识别路径的解算模型,并在模型解算前,提出了目标位置的预处理条件,简化了模型的解算步骤;在模型解算后,提出了识别路径的修正方法,完善了模型的解算结果。     

海上机动目标均匀概略航向下的散布规律研究

研究了海上机动目标散布规律对反舰导弹目标搜捕具有的重要意义。在分析正态圆分布下目标以确定速度和均匀概略航向机动散布的内涵特征基础上,基于条件概率密度方法建立了CND-CS-ACUD散布概率密度模型,证明了该散布概率密度的对称特性。理论推导与数值分析表明:CND-CS-ACUD散布概率密度关于过航向分布范围角平分线的垂面对称;最大概率密度取值点必有一个位于航向分布范围角平分线上,与原点之间的距离小于、但随航向分布范围的压缩而趋近于目标机动距离;航向分布范围越小,高概率密度区域越集中,目标散布区域越小。CND-CS-ACUD散布对优化反舰导弹搜索参数、计算搜捕概率具有较强的应用价值。     

灭雷具CGF仿人操控行为建模

灭雷具在动力上受海流和电缆的非线性耦合作用力影响,其水下操控十分复杂。针对灭雷具CGF(Computer Generation Force)系统行为建模的需求,建立了简化的四自由度动力学模型,同时考虑了海流和电缆扰动的影响并对缆长和动力分配进行优化计算以实现最优缆长控制和最短路径规划;综合分析了灭雷具水下操控规则,从动力控制和路径规划两个层次来建立其行为规则库,得到了与实际相符的灭雷具智能体仿人操控轨迹。仿真结果表明了该行为模型的正确性和有效性,能较好的满足仿真系统的需求。     

不同通信概率下海洋滑翔机异构编队稳定性分析

海洋观探测任务的同步性与广域性需求促使海洋滑翔机产生了更灵活的运作模式.针对当前水下通信距离约束和复杂洋流干扰导致的机间通信链路难以保持稳定问题,对波浪滑翔机与水下滑翔机在不同通信概率下编队构型的稳定性进行分析.首先,对国内外海洋滑翔机编队发展现状进行概述.其次,根据领导者与跟随者策略建立了海洋滑翔机编队构型,并基于复...     

基于动网格的球阀流场动态特性分析

针对船舶某流体管路系统中的控制球阀在工作过程中易产生涡流、液击等现象,应用FLUENT动网格技术和UDF技术,采用RNGk-ε湍流模型封闭的雷诺平均N-S方程组,对球阀流场进行了CFD动态数值模拟,并与实验流量进行了对比分析,验证了该仿真模型的有效性。在此基础上,分析研究了球阀不同启闭规律、阀腔大小等因素对球阀流场动态特性的影响,为球阀在结构和控制上进行减振降噪的优化提供了理论依据。     

复杂海战场环境下AUV全局路径规划方法

针对无人自主水下航行器(Autonomous Underwater Vehicle,AUV)在复杂海战场环境中路径规划时环境模型复杂、约束条件多的情况,建立了包括战场地形、敌方威胁、障碍物和海流场等在内的比较完善的海战场环境模型.以AUV航行时间、威胁时间最短为优化目标,给出了一种基于振荡型入侵野草优化(Invasiv...     

复杂环境下基于多目标粒子群的DWA路径规划算法

针对机器人在障碍物分布密集的复杂环境中运行时,动态窗口法(dynamic window approach,DWA)易出现避障失败或规划不合理的情况,提出一种基于多目标粒子群优化算法(multi-objective particle swarm optimization,MOPSO)的改进DWA规划算法。在建立多障碍物环境覆盖模型的基础上,提出一种障碍物密集度的判断方法;优化DWA算法中的子评价函数;利用改进的MOPSO算法实现DWA权重系数的动态调整,将权重系数的自适应变化问题转化为多目标优化问题;根据路径规划的要求将安全距离和速度作为优化目标,并使用改进的MOPSO算法对相应的多目标优化模型进行优化求解。仿真结果表明,该算法使机器人有效地通过障碍〖BHDWG8,WK10YQ,DK1*2,WK1*2D〗〖XCLXY.TIF;%129%129〗听语音 聊科研与作者互动 物密集区的同时兼顾了运行的安全性和速度,具有更好的路径规划效果。     

巡航飞行航向位置实时跟踪PID控制器设计

针对空速保持巡航飞行中航路点到达时刻易受阵风干扰影响的问题,设计了基于地速控制的航向位置跟踪控制器。空速控制中为抑制高频阵风引起推力不平静需在反馈中加入互补滤波器,而地速反馈可以同时抑制阵风对推力和地速的干扰,通过PID控制实际航向位置跟踪理想航迹上移动虚拟目标,使到达各个航路点时刻准确可控。将其应用到飞机的纵向动力学仿真模型中,仿真结果表明在交变阵风干扰情况下航向位置和地速能精确跟踪相应的参考信号。     

动态威胁环境下单无人机测向定位航迹优化算法

为解决单架无人机在动态战场环境下的测向定位问题,提出了一种基于动态窗口法的单机测向定位航迹优化算法。以最大化Fisher信息矩阵行列式为测向定位评价准则,在由动态探测雷达和静/动障碍构成的动态战场环境中,基于动态窗口法思想,将测向定位航迹优化评价准则由传统的单步最优原则扩展到对多步预测航迹的评价,同时考虑雷达探测和静/动障碍环境对预测航迹的影响,通过滚动时域方法控制无人机最优航向。仿真结果表明,所提方法能够使无人机在有效逃避雷达探测威胁以及规避环境中静/动障碍的条件下保证对目标的高精度测向定位,为解决动态战场环境下的单架无人机测向定位问题提供了新思路。     

自主水下航行器的自适应反演变结构控制器设计

由于水下航行器是高度耦合、复杂的多输入多输出不确定性非线性系统。对水下航行器进行精确作业时的运动控制一直是其实用化过程中困扰人们的问题。将自适应反演控制技术和变结构控制策略相结合,提出了一种基于反演技术的自适应变结构控制器设计方法,实现AUV水平侧移和航向控制,并利用自主水下航行器模型进行了仿真研究。仿真结果表明,该控制方法对模型不确定性和不确定环境干扰表现出良好的鲁棒性和自适应性。