基于SINS/DVL/GPS的AUV组合导航技术

为了提高自主水下航行器组合导航系统的精度,选择了捷联式惯性导航系统(SINS)和多普勒速度声纳(DVL)导航为主、GPS卫星导航系统为辅的组合导航方法.通过Kalman滤波技术对组合导航的误差状态进行了估计,并采用反馈校正的方法修正SINS的导航误差.仿真结果表明SINS/DVL/GPS的组合导航可以有效地提高水下航行器SINS/DVL组合导航系统的导航精度,满足AUV远距离航行的精度需求.     

模糊控制在AUV舵机控制系统中的应用

研究了AUV舵机的模糊PID控制问题.针对传统模糊PID控制存在量化误差和调节死区,稳态精度较差的缺陷,提出了基于变论域思想的模糊PID控制新策略,设计了自主水下航行器(AUV)的舵机控制器,给出了模糊PID控制SIMULINK仿真图.仿真结果表明,舵机控制系统的快速性、稳定性、稳态精度等指标都得到了改善,从本质上消除传统模糊PID控制存在的稳态误差和稳态颤振现象,验证了该方法的正确性和可行性.     

一种应用于目视化瞄准的头动注视点定位算法

应用目视化瞄准技术可以简化火炮直瞄射击过程中的操作难度和瞄准效率。对于目视化瞄准时应用传统桌面式眼动仪器人体头部需要保持静止的问题,研究了一种适用于火炮目视化瞄准的头动注视点定位算法,该算法通过对头部建立四元数坐标系,计算眼球视场和屏幕坐标系,最后通过实验验证证明了通过该算法可以在人体头部自由移动的情况下获得良好的跟踪效果,证明了使用本算法可以实现头部不受限制下的眼动追踪,大大提高了视线追踪技术的适用范围,从而应用于火炮目视化直瞄射击。     

反应堆仪控系统定值器自动测试系统设计

针对反应堆仪控系统定值器传统手动测试方法耗时长、操作复杂等问题,基于PCI总线硬件平台和LabVIEW软件平台,采用定位扫描测试方法,设计了定值器自动测试系统。实验证明:该系统将测试时间缩短为传统手动测试时间的1/6,不但提高了调整速度和精度,而且简化了操作流程、降低了操作人员的工作强度,对仪控系统其他仪表的自动测试系统设计有一定借鉴意义。     

基于高斯和粒子滤波的AUV水下地形辅助导航方法

针对自主式水下无人航行器(AUV)长时间潜航时的精确导航定位需求,以多波束测深系统为水下地形测量设备,提出一种基于贝叶斯估计的AUV水下地形匹配导航模型。针对贝叶斯滤波后验概率密度函数的求解问题,用高斯混合密度函数近似状态的后验概率密度函数,提出了基于高斯和粒子滤波的水下地形匹配导航方法。基于多波束测深数据的回放式仿真试验表明,提出的方法可以有效近似地形匹配的贝叶斯滤波模型,具有良好的实用性。     

石墨烯电声换能器的设计与对比

为了使石墨烯电声换能器获得最优性能,主要针对石墨烯热致发声器件和静电式发声器件进行了发声机理研究,通过理论建模和分析,得到了薄膜尺寸、厚度以及应力等结构参数对两种电声换能器的频率响应特性的影响规律。通过微纳加工制造方法设计和制备了一批不同结构参数下的电声换能器,并对这些器件进行了性能测试和对比分析,结果表明：薄膜厚度对热致电声换能器发声声压影响显著,即薄膜越薄,该电声换能器的发声声压越大;薄膜半径、厚度和应力对静电式电声换能器的频带影响较大,即薄膜半径越大,厚度越薄,应力越小,该电声换能器频带越宽。以上研究为优化选取石墨烯电声换能器的类型,优化设计结构参数,提升器件发声性能奠定了基础。     

动基地多无人机协同侦察问题研究

综合考虑舰载无人机对目标进行侦察的侦察时间约束,及无人机发射和回收平台运动对无人机回收的时间窗约束,建立了更加贴近无人机作战运用发展的带时间窗约束的动基地多无人机协同侦察问题(M-MUCRP)模型。采用周期进化遗传算法进行求解,随机生成初始解,保证了所有状态的遍历,同时改进遗传过程中的交叉、变异的进化操作,增大了解的多样性,避免了陷入局部最优。仿真说明动基地的侦察模型较之前的多基地侦察模型,更符合舰载无人机侦察问题的实际应用特点。     

基于膨胀搜索机理的水下航行器 快速路径规划新算法

针对目前水下航行器路径规划的典型算法中所求最优解质量不高,不能保证得到最短路径的问题,提出了一种基于膨胀搜索机理的水下快速路径规划新算法。该算法通过栅格法进行环境建模,考虑了障碍物、敌对威胁和强湍流的影响,由内而外展开了双循环搜索,能够确保所得路径是全局最优的。仿真结果表明:新算法能够在完全避障、避险的前提下找到起始点和目的点之间的一条最优路径,且相较于传统的A~*算法,所得优化路径长度更短。     

新形势下南海权益护持创新手段研究——以无人水面航行器为例

南海是中国重要的海上门户,因其重要的战略地位以及丰富的资源贮藏,南海已成为域内外各方势力的角力场,是我海洋方向捍卫国家主权、维护海洋权益的斗争聚焦区。新形势下维护南海海洋权益是实现走向深蓝建设海洋强国的重要一环。文章研究南海权益护持的创新手段,着眼当前南海复杂多变的新形势,聚焦武器装备发展革新的前沿,以无人水面航行器为例,提出维护海洋权益的新思路,以期为在南海方向遂行军事任务,增进快速反应能力以启示。