水下传感网基于节点权重的地理位置路由

水下传感网络采用声波进行通信,具有长时延、高错误率和低能耗要求等技术挑战。为此,提出基于节点权重的地理位置路由（weight of node-based routing,WNBR）。在WNBR路由中,当源节点需要转发数据包时,依据深度适度因子构建候选下一跳转发节点集,利用节点剩余能量、距离和链路质量信息计算下一跳转发节点集中每个节点的权重。最后,选择具有最大权重的节点作为源节点的下一跳转发节点。仿真结果表明,提出的WNBR路由能够有效均衡能耗,降低端到端时延,提高了数据包传递率。     

改进的四陀螺冗余捷联惯组故障诊断与隔离方法

四个陀螺和四个加速度计构成的冗余捷联惯组系统,采用等价空间法——广义似然比法、最优奇偶向量法进行故障诊断与隔离时,会出现不能正确隔离出故障仪表的问题。分析后得出,存在一个余度时,等价空间法只能诊断出故障,而无法隔离故障仪表,这是由等价空间法的原理决定的。小波变换可对信号进行多尺度分析,能够准确地找出信号奇异点——幅值突变和频率突变等。基于以上问题,利用小波变换对突变信号敏感的特性,提出等价空间+小波变换的组合方法,对四陀螺冗余捷联惯组进行故障诊断与隔离。数字仿真试验证明:对于阶跃型故障,该组合方法能诊断故障并能成功进行故障隔离。     

被动全向声纳浮标跟踪潜艇的优化布放方法

反潜飞机利用被动全向声纳浮标可以隐蔽地跟踪潜艇,但浮标消耗量大。在满足定位精度的条件下,如何优化布放浮标以便有效增加跟踪时间是一个亟待解决的问题。首先分析了浮标探测性能和浮标群相对位置对定位精度的影响,得到浮标布放的五种基本原则;然后结合水下目标跟踪技术提出了两种用被动全向声纳浮标跟踪潜艇的优化布放方法:一种是利用遗传算法来优化每一枚浮标的布放位置,另一种是将一批次投放2-4枚浮标的多维优化问题简单转换成一维优化问题来确定浮标的布放位置。最后仿真计算了这两种方法的跟踪性能及浮标消耗量。仿真结果表明,两种优化布放方法均能满足跟踪要求,前者的浮标消耗量比后者略少,但后者的投放批次少很多,有利于减少人员的工作量。     

水下导航数据融合方法

设计了一种基于多模型自动识别与转换的潜艇水下自适应卡尔曼滤波算法,并以此为基础,引入联邦卡尔曼滤波思想,结合模式识别技术,实现模型的自动识别、转换与跟踪,克服常规卡尔曼滤波对于变模型系统没有自适应能力致使在很多情况下误差太大或无法应用的缺点.仿真结果证明此方法可以复杂的潜艇水下综合导航的数据融合技术开辟一条新的有效途径.     

无约束自由体有限元分析中的准静态法

在对某水下无约束航行体进行有限元静力分析的时候,由于无法限定结构的自由度而使刚度矩阵奇异,从而导致求解失败。为了解决这一问题,采用强迫约束法和准静态法(惯性释放)对此航行体进行了有限元静力对比计算,结果表明:用强迫约束法对水下航行体进行静力分析时,在施加强迫约束的部位出现了严重的应力集中现象,应力最大值为1.25×106Pa,应力集中使得整个结构的应力分布与实验数据相差较大,可认为计算结果错误;采用惯性释放法对其进行静力分析时,应力最大值为3.27×105Pa,整个结构的应力分布合理,与实验数据一致,计算结果正确。     

水下武器仿真系统的可组合性

针对水下武器对抗仿真系统(Underwater Weapon Confrontation Simulation System,UWCSS)的特点,分析了UWCSS的层次,提出了针对水下武器对抗仿真系统可组合的形式化方法。系统研究了仿真实体及其属性、实体关系、实体的内行为、实体之间的交互以及仿真过程的形式化描述问题,为水下武器对抗仿真系统的组合性开发提供了理论支撑。     

ADC模型的高空滑翔UUV作战效能分析

在简单介绍了高空滑翔UUV的概念及其工作过程的基础上,选用ADC模型对高空滑翔UUV的作战效能进行了分析。主要分析其可用度、可信度和能力矩阵的影响因素并建立了计算模型。在此基础上,对高空滑翔UUV的能力矩阵进行了分解并对成功发射概率、滑翔生存概率、低空突防生存概率、成功入水概率及水中击中目标概率等主要组成部分的影响因素进行了详细的分析。最后通过一个简单的算例验证了模型的可行性。     

总师谈潜艇降噪的手段与意义

在现代海上作战的条件下,潜艇的威力及命运均系于其隐身性能。人民海军从诞生之初就将潜艇作为一种战略性的武器,因而减振降噪始终是潜艇设计研制的重点和难点。就此我们采访了海军工程大学教授、专业技术少将朱石坚,请他为大家一解潜艇降噪的门道。《现代舰船》:请您介绍一下潜艇噪声主要有哪几类?产生这些噪声的原因和部位各是什么?朱石坚:潜艇辐射噪声的主要噪声源有:螺旋桨噪声、水动力噪声、机械噪声。螺旋桨噪声的产生原因是:螺旋桨在水中运转,一方面引起水介质波动而直接辐射噪声,另一方面通过轴系激励艇体而产生水噪声。此外,当螺旋桨旋转时,由于叶片表面局部的静压力下降(有时到负压),产生汽化     

绘本船舶的历史(20)

早在16世纪英国就有人提出了潜艇的简单设想和结构图,但是因为建造能力尚无法满足需要,因而一直无法实现。直到17世纪荷兰物理学家才根据这一原理建造出能够深入水下的潜艇。又经过很长时间的摸索,美国人在18世纪终于建造出了一艘外形像乌龟的潜艇,并且是试验性地参加实战。从此人类的战争从陆地和水面延伸到了水下,工业革命的发展及新技术、新材料的不断发展和使用又加速了潜艇的发展。