舰船电磁设计综合方法

舰船的电磁设计要涉及到几个不同的方面,如雷达反射截面积(RCS)的减少、安装在舰上的各种天线辐射圈的优化、电磁干扰与电磁扰动的控制、辐射危害的评估以及其它等。本文介绍由IDS(舰船—EDF,电磁设计框架)最近开发的一种软件产品,它可以为上述提到的各个方面提供统一的分析方法,并与舰船建造设计小组保持连续直接的联系。     

等、变深度舰船水压场的理论计算

在浅水、薄船、无限宽水域的条件下,舰船以亚临界速度(F_H<1)运动时,利用E.O.Tuck提出的渐近匹配展开法,可以得到定深度扰动速度势的摄动方程。对水深缓慢变化的海底,舰船的绕流不再是定常的,根据A.Plotkin所采用的多重尺度法,可以得到变深度浅水舰船扰动速度势的摄动方程。如果仅考虑扰动速度势的一阶摄动方程,则可得到考虑了线性兴波影响的舰船水压场的计算公式。     

舰船自然腐蚀时腐蚀相关电场场源等效方法研究

为解决舰船腐蚀相关电场场源等效问题,从产生机理出发,根据实际舰船结构、海洋环境等条件,提出了舰船自然腐蚀时腐蚀相关电场场源的具体等效方法。该方法的基本场源为沿一定方向放置的异种金属对,并按一定方法将其等效为电偶极子或电流线。在实验室条件下,模拟海洋环境和舰船自然腐蚀时的基本场源,对该场源等效方法的正确性进行验证,验证过程中特别考虑到水域周边岸壁边界的影响。结果表明:所提出的场源等效方法是正确的,可用于对舰船自然腐蚀时水下腐蚀相关电场的分布特点进行预估,也可为舰船水下电场的其他应用提供理论依据。     

基于MC-CNN网络的磁性舰船目标运动参数估计

传统磁性目标运动估计效果依赖于目标的初始状态信息,为克服这一缺陷,建立了磁性运动目标三分量投影模型,并据此生成了磁性舰船运动目标在运动速度、航向、信噪比等参数变化情况下的10类目标的训练数据集、验证数据集以及测试数据集。进一步,设计了多通道卷积神经网络（MC-CNN）对目标的正横距离和运动速度进行了估计,并比较和分析了不同的学习方式和激活函数对网络性能的影响,结果表明Adam+tanh的组合方式的估计性能要优于其它的组合方式,而且对磁性目标运动参数的估计效果比较精确,此方法相较于卡尔曼滤波、粒子滤波等估计算法的优越性在于运算复杂度低以及参数估计不需要目标初始状态信息。     

舰船弹性支撑轴系振动特性研究

为研究柔性结构对轴系振动特性的影响,以某弹性支撑轴系为研究对象,考虑到筏架柔性及气囊刚度特性,建立了弹性支撑的桨-轴-筏架-基座模型,并用力锤敲击模态试验验证了该模型的可信度,再结合有限元法计算分析了弹性支撑结构对轴系纵向振动及横向振动的影响.结果表明:在弹性边界条件下,轴系模态和振动特性在0～100 Hz范围内发生了...     

美军标准化技术文件与舰船研制

论文介绍并分析了美军标准化技术文件在其舰船研制各个阶段的功能和作用。     

利用改进Elman神经网络预测舰船感应磁场

在舰船感应磁场的所有分量中,垂向感应磁场垂直分量很难依靠传统方法进行测量,测量精度也容易受到地磁模拟场均匀度的影响。为避免这一缺陷,提出了粒子群优化Elman神经网络的感应磁场预测方法。在硬件设施良好的磁场监测站测量不同地磁环境下的舰船感应磁场垂直分量、地磁场信号等信息,并建立数据库,利用粒子群优化Elman神经网络学习舰船垂向感应磁场垂直分量与这些磁场信号之间的非线性关系,进而对舰船在未知区域的垂向感应磁场垂直分量进行预测。仿真分析和实验室物理模型实验均验证了该方法的有效性。     

相邻磁化磁体单元磁场等效合并特性分析

为了研究物性相同的相邻磁化磁体进行磁场等效拟合为单磁体的合理性,基于圆环电流理论磁体单元建立了相邻磁化磁体磁场计算模型;通过计算相邻磁体空间球面上的磁场,以等效磁场模量绝对误差最小建立了单磁体物性参数等效拟合反演目标函数,使用遗传模式搜索算法进行了反演参数求解。研究结果表明:拟合单磁体与原相邻磁化磁体单元的磁远场分布一致,磁场等效拟合磁通密度模相对误差随拟合球面半径增大而减小,同一球面上相对误差随外磁场夹角增大而先增大后减小,相对误差与材料磁各向异性及单元绝对边长无关。研究结果论证了磁化磁体单元磁场等效合并的合理性,能够为隐蔽性铁磁体所致磁异常数值模拟单元合并提供理论依据与误差评价准则。     

舰船编队组网作战数据分析平台的设计与实现

舰艇编队网络化作战是基于网络中心战理论形成的未来海战的主要方式。在未来舰船编队防空网络化作战的大应用背景上,提出了一套能够对舰船编队网络作战过程记录数据进行分析和处理的数据分析平台设计方法。该平台能够自动化的读取舰船编队作战记录数据,对网络化作战过程进行提取和解析,对目标指示、目标融合等组网作战功能进行分析,并将分析结果以适当的形式呈现,供设计师及作战部队对网络化作战性能流程和功能的分析和验证,能够快速有效的通过分析记录数据查找和解决问题。     

一种新的闭环消磁方法

提出了一种在通电过程中利用舰船磁信号获得动态通电波形的自动化消磁方法。该方法可在保证舰船磁性稳定的前提下,一次性地将其结果磁场处理到给定标准内,从而提高舰船磁性的处理效率。对实现该方法的硬件和软件结构进行了分析,提出了利用“人工智能”和“模糊控制”来确定磁信号与电流波形之间的关系。