NCW中的潜艇要求更先进的C4ISR

网络中心战(NCW)概念正在改变着海军,改变着海军的作战平台,潜艇也不例外。为在有限海域作战和支持面向 NCW 结构的联合战场兵力和部队各级作战,NCW 中的潜艇需要先进的 C4ISR 功能。水下环境最佳化的精髓是战舰面对不确定性能及时做出决策的手段。众多数据源得到的或融合的信息必须能进行迅速传播,通过各种手段,实时或近实时地向其它部队、兵力和指挥控制金字塔(任一级)进行解释,由人工或自动方式进行处理并做出决策。新形式的指挥、控制、通信、计算机、情报、监视和侦察(C4ISR)以及进入水下平台的信息作为兵力倍增器支持 NCW 或…     

水下无线传感器网络的节点精确定位

以无线传感器网络(WSN)水下应用为背景,针对特定的环境要求,提出了一种可实现网络规模升级的分布式无锚点网络节点自定位机制。该定位算法通过距离误差估计和分布式坐标计算方法,有效地减少了由于测量距离误差所带来的坐标计算误差和节点坐标计算所带来的通信开销,有利于网络节点能量的合理使用和大规模的WSN布放。通过试验仿真计算,验证了该定位机制的合理性,为水下WSN应用提供了有力的技术支持。     

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...     

水下制氢反应室动态过程数值分析

为研究水下制氢反应室的动态过程规律,基于化学反应动力学和单液滴运动学得到合金/水反应转化率,并在最小自由能法计算得到生成物各组分摩尔数的基础上利用质量守恒方程得到室内各物质质量变化规律。在建立非线性移动边界螺旋管动态模型的前提下,利用能量守恒方程得到室内热力参数变化规律,进而完成制氢反应室动态过程详尽模型的建立。利用该模型编写计算程序,完成某水下制氢反应室动态过程仿真。结果表明,各仿真曲线较好地反映了对应参数的动态变化规律,验证了模型建立与仿真的正确性;合金/水反应转化率决定了反应室的物质质量变化规律及其能量释放特性。该模型可以作为制氢反应室动态特性分析及其过程控制研究的基础模型。     

“尼罗河魔鬼”长背鳍波动包络线的提取算法

"尼罗河魔鬼"采用长背鳍波动推进方式,属于典型的奇鳍/对鳍推进鱼类.在已有的理论模型中,细长体理论(Elongated-body theory)较为适合于分析该类游动方式的推进性能.长背鳍的波动包络线方程是细长体理论的必要参数.拍摄实验样本(MPC-I)的自由游动视频,从中选取多组平稳运动图像序列,经旋转校正、零点配准、尺度归一、小波去噪等预处理后,提取了柔性长背鳍波动推进时的顶端边缘轮廓样本曲线簇,进而给出了波动包络曲线的多项式拟合方程.实验结果表明长背鳍波动包络线提取算法是有效的,根据算法所提取的长背鳍波动包络线方程为后续的推进力及推进效率的分析奠定了基础.     

水下通信迈向数字化

在过去的20年中,几乎所有的电子装置已经变成数字式的,只有水下通信落后了,还保留在模拟状态。到最近为止,甚至最先进的水下通信系统还以一定载波频率的频率调制为基础,而只有显示和控制功能用更灵活的数字技术来实现,这给用户施加了局限性,因为它们不同于短波无线电通信。     

水下传感器网络部署优化研究

水下传感器网络具有广阔的应用前景,但也存在能量有限、延迟较长、部署区域不连通和通信能耗大等问题,理论和实践证明传感器节点的优化部署是解决已上问题的有效方法。为此综合考虑水下传感器网络的工作环境及传感器特性,建立了提高网络可靠性的网络部署模型,给出了网络部署的成本函数及约束条件,并使用遗传算法对传感器节点和中转节点的部署成本及网络生命周期内的能量消耗进行优化。通过仿真实验表明,该模型收敛速度快,部署节点结果合理,达到了较好的优化网络的目的。     

基于民用无人机的海上水下物探技术研究

物探技术是开展基础性地质调查的重要方法,尤其是在油气资源的勘探和开发中,针对海洋油气资源勘探、污染检测和深海海底信息收集等需求,为了追求快速高效的信息检测和收集,必须要针对探索对象和具体的条件来选择恰当的物探方式,其中无人机作为一种成本较低、操作灵活且安全性能较高的移动探测平台,在海上水下物探中得到了广泛的应用。利用无人机并在其上安装轻型测量装置,在海面上移动并获取信息。使得物探工作效率得到进一步提高。基于此,本文基于当前民用无人机海上水下物探技术的发展背景,对其技术原理展开论述,并介绍了海上水下物探技术的要点和应用方法。