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水下航行器视景仿真系统的研究 被引量:33
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作者 宋志明 康凤举 +2 位作者 唐凯 高立娥 褚彦军 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第6期761-764,共4页
基于软件平台MultiGen Creator和Vega开发出DIS环境下水下航行器视景仿真系统。提出了视景节点的软硬件配置要求;论述了基于Creator的实体建模方法、基于creator建模和Vega软件环境的海面、水下等海洋环境效果的生成方法、视景仿真软件... 基于软件平台MultiGen Creator和Vega开发出DIS环境下水下航行器视景仿真系统。提出了视景节点的软硬件配置要求;论述了基于Creator的实体建模方法、基于creator建模和Vega软件环境的海面、水下等海洋环境效果的生成方法、视景仿真软件的开发过程以及整体系统的实现等关键技术。仿真结果表明,该视景系统逼真地演示出水下航行器仿真过程,并且满足系统仿真的实时性要求。 展开更多
关键词 水下航行 视景仿真系统 视景软件 仿真软件
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无人水下航行器(UUV)技术综述 被引量:28
2
作者 李锡群 王志华 《船电技术》 2003年第6期12-14,29,共4页
本文介绍了无人水下航行器的发展状况,重点分析了其动力系统和IMP装置。
关键词 航行 UUV 动力系统 IMP装置 水下航行 潜艇 动力源 电力电子 推进 推进电机
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一种基于反射内存实时网络的半实物仿真系统 被引量:28
3
作者 高立娥 康凤举 王彦恺 《计算机仿真》 CSCD 2005年第3期29-32,共4页
半实物仿真是样机研制过程中的一个重要环节,实时算法和通讯技术是半实物仿真系统的关键技术。该文首先介绍了VMIC反射内存实时网络的特点,然后详细介绍了基于反射内存实时网络半实物仿真系统的软硬件组成、功能,以及水下航行器控制系... 半实物仿真是样机研制过程中的一个重要环节,实时算法和通讯技术是半实物仿真系统的关键技术。该文首先介绍了VMIC反射内存实时网络的特点,然后详细介绍了基于反射内存实时网络半实物仿真系统的软硬件组成、功能,以及水下航行器控制系统半实物仿真的系统结构,最后给出了半实物仿真结果。仿真结果表明,采用实时网络的半实物仿真系统,大大地提高了仿真帧频,减小了多种仿真设备信息传输中的信号干扰。基于反射内存实时网络的半实物仿真系统,具有模块化结构的特点,配置灵活,便于扩充、升级和软件移植。 展开更多
关键词 水下航行 控制系统 半实物仿真 实时网络
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复杂耦合系统的统计能量分析及其应用 被引量:13
4
作者 盛美萍 《中国工程科学》 2002年第6期77-84,共8页
文章综合导纳分析法、经典统计能量分析方法和经典功率流理论的各自优点 ,提出适合复杂耦合系统的统计能量分析方法 ,为研究实际机械结构之间的振动传递规律、复杂机械系统的声辐射特性提供理论依据 ,为实际工程结构的振动隔离、噪声治... 文章综合导纳分析法、经典统计能量分析方法和经典功率流理论的各自优点 ,提出适合复杂耦合系统的统计能量分析方法 ,为研究实际机械结构之间的振动传递规律、复杂机械系统的声辐射特性提供理论依据 ,为实际工程结构的振动隔离、噪声治理提供理论指导。文章首次提出统计能量分析参数必须统一定义 ,将影响实际机械结构相互之间能量传递的若干要素各自分离 ,并引入相应的参数分别开展研究。利用理论研究的成果 ,发展后的统计能量分析首次应用于水下航行器振动和噪声特性分析 ,预报了水下航行器的振动传递规律和辐射噪声级。理论分析与实验测试结果符合较好。 展开更多
关键词 复杂耦合系统 功率流 统计能量分析 导纳 噪声控制 水下航行
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层次分析法在水下航行器系统仿真可信性评估中的应用研究 被引量:19
5
作者 杨惠珍 康凤举 李俊 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2002年第10期1299-1301,共3页
系统仿真可信度评估需要从多个层次、多个角度进行,然而我们不仅关注评估过程中的各种结论,更希望了解系统仿真可信度的综合指标。本文首次将层次分析法(AHP)引入水下航行器系统仿真可信性综合评估中,通过确定系统仿真可信性评估指标体... 系统仿真可信度评估需要从多个层次、多个角度进行,然而我们不仅关注评估过程中的各种结论,更希望了解系统仿真可信度的综合指标。本文首次将层次分析法(AHP)引入水下航行器系统仿真可信性综合评估中,通过确定系统仿真可信性评估指标体系中各因素的权重,对VV&A过程中的各种定性和定量的可信度评估因素加以综合,应用表明,所得到的系统仿真可信度综合指标具有一定的合理性和可信性。 展开更多
关键词 层次分析法 水下航行 系统仿真 可信性评估 应用
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回转体表面条纹沟槽减阻水洞实验研究 被引量:20
6
作者 胡海豹 宋保维 +2 位作者 潘光 毛昭勇 陈少强 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2006年第2期267-272,共6页
本文在条纹沟槽表面减阻理论分析的基础上,对条纹沟槽表面回转体进行了大量的水洞实验研究。实验模型表面条纹沟槽采用直接加工方法,头部线型为双参数平方根圆头曲线,尾部线型为双参数尖尾曲线。实验结果分析表明,与相同形状、尺寸的光... 本文在条纹沟槽表面减阻理论分析的基础上,对条纹沟槽表面回转体进行了大量的水洞实验研究。实验模型表面条纹沟槽采用直接加工方法,头部线型为双参数平方根圆头曲线,尾部线型为双参数尖尾曲线。实验结果分析表明,与相同形状、尺寸的光滑表面回转体相比,条纹沟槽表面回转体在一定速度范围内存在很好的减阻效果,最大减阻量超过6%,且在小攻角范围内减阻量基本稳定,对回转体升力特性也没有影响。对比不同尺寸条纹沟槽的减阻效果发现,降阻量不但随条纹沟槽宽度S变化,而且随来流速度U∞变化,即与无因次沟槽宽度S+(文中近似取S+=S.LRe2Ckx,其中k为总阻力Cx的修正因子)存在着一定的关系。对于V型条纹沟槽具有减阻效果的S+的范围在10到60之间。本文研究证明,条纹沟槽表面减阻技术在水下航行器设计领域有着很好的应用前景,同时文中所取得的研究成果对该技术的应用具有一定的促进作用。 展开更多
关键词 条纹沟槽 减阻量 回转体 水洞实验 水下航行
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水下航行器导引仿真系统的三维动画显示 被引量:7
7
作者 华锋 黄建国 李晓东 《计算机仿真》 CSCD 2000年第2期4-7,共4页
该文利用OpenGL图形库在UNIX环境下实现水下航行器导引规律的3D动画显示,论述了图形库数据结构、三维几何造型、计算机图形处理和开发软件,给出了水下航行器3D运动轨迹动画显示的主要历程序及仿真结果。对于复杂物体造... 该文利用OpenGL图形库在UNIX环境下实现水下航行器导引规律的3D动画显示,论述了图形库数据结构、三维几何造型、计算机图形处理和开发软件,给出了水下航行器3D运动轨迹动画显示的主要历程序及仿真结果。对于复杂物体造型采用简便实用的拓扑点连接法。仿真实验的优良结果表明,水下航行器导引仿真中实现计算可视化和数据可示化具有很好的直观性和更多的信息量。 展开更多
关键词 水下航行 导引 传真系统 三维动画显示
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基于HLA的水下航行器分布交互仿真 被引量:11
8
作者 李皓 康凤举 田志超 《计算机仿真》 CSCD 2003年第3期5-8,共4页
该文首次开发出在makRTI和VR_Link环境下基于HLA标准的水下航行器分布交互仿真。建立了相应的SOM/FOM模型 ,实现了航行器载体、目标、航行器、三维视景各联邦成员之间的信息实时传递 。
关键词 HLA 水下航行 分布交互仿真 高层结构体系 联邦对象模型 仿真对象模型 联邦成员
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模糊自适应滤波在水下航行器组合导航系统中的应用 被引量:16
9
作者 王其 徐晓苏 +1 位作者 张涛 李佩娟 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 2008年第3期320-325,共6页
为了提高水下航行器组合导航系统精度和可靠性,针对水下航行器组合导航系统量测噪声统计特性随实际工作环境的不同而变化的特点,提出了基于模糊自适应联邦卡尔曼滤波的水下组合导航算法。通过监测理论残差与实际残差的协方差的一致程度... 为了提高水下航行器组合导航系统精度和可靠性,针对水下航行器组合导航系统量测噪声统计特性随实际工作环境的不同而变化的特点,提出了基于模糊自适应联邦卡尔曼滤波的水下组合导航算法。通过监测理论残差与实际残差的协方差的一致程度,应用模糊系统不断调整滤波器的增益系数,对子滤波器进行在线自适应调整,从而实现导航状态的最优估计滤波。通过对联邦滤波器信息分配系数模糊自适应调整,减少了滤波计算量,提高了滤波实时性。软件仿真实验结果表明:模糊自适应滤波可以有效地提高水下航行器组合导航系统的精度和可靠性,提高导航滤波实时性,克服传统的滤波算法的缺点与不足。 展开更多
关键词 水下航行 组合导航系统 模糊自适应 联邦卡尔曼滤波
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回转体局部空泡绕流的非线性分析 被引量:18
10
作者 傅慧萍 李福新 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第2期278-285,共8页
基于面元法,通过在回转体和空泡壁面放置源汇,对回转体定长局部空泡的绕流问题进行了分析和讨论,并提出了求解回转体局部空泡绕流“正问题”的方法.计算结果表明:所给出的方法具有快速收敛的特征,第1次迭代和最终收敛时空泡壁面... 基于面元法,通过在回转体和空泡壁面放置源汇,对回转体定长局部空泡的绕流问题进行了分析和讨论,并提出了求解回转体局部空泡绕流“正问题”的方法.计算结果表明:所给出的方法具有快速收敛的特征,第1次迭代和最终收敛时空泡壁面切向速度的误差不超过 5%;随着回转体面元总数N的增加,局部空泡的空泡数σ趋于稳定;通过比较可知,该方法得到的理论估算值与实测值的一致性较好. 展开更多
关键词 面元 空泡 回转体 闭合模型 水下航行 空化现象 空泡绕流 非线性分析
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基于惯导及水下声学辅助系统的AUV容错导航技术 被引量:19
11
作者 张涛 徐晓苏 +1 位作者 李瑶 宫淑萍 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期512-516,共5页
由于GPS和无线电信号在水下衰减很快而无法使用,因此以惯性导航为核心,加以其它声学辅助导航设备的组合导航系统正适合水下航行器的使用环境。以捷联惯性系统/超短基线/多普勒测速仪/磁航向仪组合导航系统为研究对象,给出了联邦... 由于GPS和无线电信号在水下衰减很快而无法使用,因此以惯性导航为核心,加以其它声学辅助导航设备的组合导航系统正适合水下航行器的使用环境。以捷联惯性系统/超短基线/多普勒测速仪/磁航向仪组合导航系统为研究对象,给出了联邦滤波结构,并利用X^2残差检测法诊断出子系统的故障并进行系统重构从而不影响系统性能,最后对组合系统进行了仿真,成功检测出了超短基线系统定位故障并及时进行了隔离。姿态误差和速度误差在故障发生和消失时刻由于系统重构有轻微跳动,其它时刻均保持较高精度,当故障消失时位置误差又恢复到正常量级(5~10m)。仿真结果表明,所提出的SINS/水下声学辅助设备组合导航系统能够提供水下航行器精确的速度、姿态及位置信息,并能够正确及时检测并隔离故障。 展开更多
关键词 水下航行 捷联惯导 超短基线 组合导航 容错导航
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多矢量推进水下航行器6自由度非线性建模与分析 被引量:18
12
作者 高富东 潘存云 +1 位作者 杨政 冯庆涛 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期93-100,共8页
采用舵和矢量推进器联合进行航向控制的新型水下航行器,实现高、低速下不同航向控制方式的多种运动模式。根据其结构特点和运动特性,运用欧拉角法建立6自由度运动学模型,针对纵倾角θ=±90°时存在奇异点的问题,采用四元数法进... 采用舵和矢量推进器联合进行航向控制的新型水下航行器,实现高、低速下不同航向控制方式的多种运动模式。根据其结构特点和运动特性,运用欧拉角法建立6自由度运动学模型,针对纵倾角θ=±90°时存在奇异点的问题,采用四元数法进行解决,保证任意姿态下的运动求解。基于牛顿第二定律和拉格朗日方法建立多矢量推进水下航行器的6自由度非线性动力学模型,两种方法所推导的动力学模型完全一致,验证模型的正确性,并为控制系统的设计奠定基础。进一步采用四阶五级龙格—库塔积分算法进行动力学方程求解,解决水下航行器耦合非线性空间运动方程运算难和显示难的问题。通过多矢量推进水下航行器空间运动性能的计算和分析,进一步验证其运动学和动力学模型的有效性,并表明低速航行时采用矢量推进器控制航向和高速航行时采用舵控制航向可以较大地提高水下航行器的机动性能。 展开更多
关键词 矢量推进 水下航行 四元数法 非线性模型
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水下航行器组合导航蔽障控制器的设计与实现 被引量:18
13
作者 刘建娟 《舰船科学技术》 北大核心 2017年第2X期64-66,共3页
为了提高水下航行器的蔽障性能,进行组合导航蔽障控制器优化设计。针对水下航行器导航中容易出现横滚误差的问题,提出一种基于横滚小扰动误差补偿的组合导航蔽障控制算法,构建水下航行器组合导航蔽障控制对象模型,进行控制约束参量分析... 为了提高水下航行器的蔽障性能,进行组合导航蔽障控制器优化设计。针对水下航行器导航中容易出现横滚误差的问题,提出一种基于横滚小扰动误差补偿的组合导航蔽障控制算法,构建水下航行器组合导航蔽障控制对象模型,进行控制约束参量分析,设计组合导航蔽障的运动方程和控制目标函数,采用小扰动误差补偿方法进行横滚误差抑制,提高控制精度,在纵向运动的弹道模型下实现控制器的优化设计。仿真结果表明,采用该控制方法进行水下航行器组合导航蔽障控制的误差较小,收敛性和鲁棒性较好,性能优越。 展开更多
关键词 水下航行 组合导航 控制 蔽障 扰动
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条纹沟槽表面水下航行器减阻实验研究 被引量:13
14
作者 王柯 宋保维 潘光 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2005年第2期18-21,共4页
在条纹沟槽表面减阻的研究发展及其优点的基础上对条纹沟槽表面减阻进行水洞实验,研究在航 行器外表面加工条纹沟槽所具有的阻力特性.通过对光体、0.1mmV型条纹沟槽表面和0.2mmV型条纹沟 槽表面3种不同模型在零攻角、不同水流速度下进... 在条纹沟槽表面减阻的研究发展及其优点的基础上对条纹沟槽表面减阻进行水洞实验,研究在航 行器外表面加工条纹沟槽所具有的阻力特性.通过对光体、0.1mmV型条纹沟槽表面和0.2mmV型条纹沟 槽表面3种不同模型在零攻角、不同水流速度下进行阻力测量,测得条纹沟槽表面减阻特性曲线.从特性曲线 中可以看出减阻效果约为8.3%.实验的结果表明,条纹沟槽表面能明显降低水下航行器的阻力. 展开更多
关键词 水下航行 沟槽 条纹 实验研究 水洞实验 研究发展 阻力特性 表面加工 阻力测量 水流速度 减阻效果 特性曲线 表面能 V型
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一种新型水下航行器半实物仿真系统的实现 被引量:16
15
作者 康凤举 高立娥 +3 位作者 杨惠珍 车妍琳 褚彦军 杜来毅 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第7期1453-1456,共4页
针对水下航行器控制系统高精度仿真的需要,给出了由AD/RTS仿真机、三轴转台、水压仿真器和视景仿真工作站组成的仿真系统的总体设计,完成了由反射内存实时网络互连的三个平台的实时通信程序开发,研究了Simulink和C/C++混合编程技术并建... 针对水下航行器控制系统高精度仿真的需要,给出了由AD/RTS仿真机、三轴转台、水压仿真器和视景仿真工作站组成的仿真系统的总体设计,完成了由反射内存实时网络互连的三个平台的实时通信程序开发,研究了Simulink和C/C++混合编程技术并建立了航行器模块化仿真模型,已完成了系统调试。结果表明,该仿真系统满足了仿真实时性要求,对于水下航行器研制具有重要的应用价值。 展开更多
关键词 水下航行 半实物仿真 反射内存 SIMULINK 仿真模型
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水下航行器排放冷却水温度分布特性研究 被引量:17
16
作者 张健 陈翾 +2 位作者 杨立 袁江涛 张晓晖 《船舶力学》 EI 北大核心 2009年第4期533-539,共7页
根据计算流体动力学理论建立了水下航行器排出冷却水形成热尾流的浮升规律的数学模型,采用有限体积法来离散求解三维湍流数学模型,对水下航行器排出热尾流的浮升特性进行了数值计算分析,得到了热尾流轨迹和热尾流温度场分布图像,将热尾... 根据计算流体动力学理论建立了水下航行器排出冷却水形成热尾流的浮升规律的数学模型,采用有限体积法来离散求解三维湍流数学模型,对水下航行器排出热尾流的浮升特性进行了数值计算分析,得到了热尾流轨迹和热尾流温度场分布图像,将热尾流的试验结果与理论数值模拟结果进行比较,验证了模型的正确性。文中建立的水下航行器排放冷却水浮升模型可预测热尾流的温度分布特性和预先估计海面温度场分布状况,为红外探潜提供了理论依据。 展开更多
关键词 红外探测 热尾流 浮力射流 水下航行
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条纹薄膜减小湍流阻力的试验研究 被引量:12
17
作者 石秀华 宋保维 包云平 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 1996年第5期546-553,共8页
本文从湍流边界层的相关结构出发,探讨了条纹薄膜减少湍流边界层阻力的机理,通过平板模型的水洞试验,研究了条纹薄膜的减阻作用。试验结果表明,条纹薄膜具有明显的减阻效果,最大降阻量大约为10%。
关键词 条纹薄膜 减阻 水洞试验 水下航行 船舶阻力
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基于改进人工势场法的AUV路径规划 被引量:16
18
作者 吴正平 唐念 +2 位作者 陈永亮 喻高明 俞辉 《化工自动化及仪表》 CAS 2014年第12期1421-1423,共3页
针对人工势场算法在水下航行器路径规划中的缺点,提出了一种改进的人工势场算法。给出了改进的势函数,加入了海流的作用。将改进的方法运用在自行研制的水下航行器进行实验,实验结果验证了该改进算法的可行性。
关键词 路径规划 水下航行 人工势场法 海流
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基于仿射修正技术的水下地形ICCP匹配算法 被引量:16
19
作者 徐晓苏 吴剑飞 +2 位作者 徐胜保 王立辉 李佩娟 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期362-367,共6页
ICCP匹配算法是水下组合导航系统中最为重要的匹配算法。针对传统ICCP匹配算法存在仅对水下航行器惯性导航系统指示航迹作旋转和平移的刚性变换的局限性问题,为提高水下航行器地形辅助导航系统中匹配算法的精度,分析了水下航行器惯性导... ICCP匹配算法是水下组合导航系统中最为重要的匹配算法。针对传统ICCP匹配算法存在仅对水下航行器惯性导航系统指示航迹作旋转和平移的刚性变换的局限性问题,为提高水下航行器地形辅助导航系统中匹配算法的精度,分析了水下航行器惯性导航系统误差特性,建立了误差模型,提出了基于仿射修正技术的水下地形ICCP匹配算法。首先利用ICCP匹配算法对惯性导航系统指示航迹进行刚性变换,再利用最小二乘法求解仿射参数,进而对ICCP匹配航迹进行仿射修正。仿真研究表明,基于仿射修正技术的ICCP匹配算法能较好地解决传统ICCP匹配算法刚性变换的局限性,匹配精度优于传统ICCP算法,匹配误差小于数字地图网格间距的50%,同时仿射修正所耗费时间极少,所增加的时间仅为传统ICCP匹配算法匹配时间的千分之一。 展开更多
关键词 水下航行 惯性导航 地形匹配 ICCP 仿射变换
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喷水推进和泵喷推进的概念:共性、特性及区别 被引量:16
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作者 王永生 《中国舰船研究》 CSCD 北大核心 2019年第5期1-9,41,共10页
[目的]针对国内外喷水推进和泵喷推进的概念缺乏完整定义、外延尚存混淆、产品称谓混乱的现状,[方法]通过对这2种推进器工作原理和具体结构的剖析,进行共性提炼和特性区分,提出喷水推进和泵喷推进的定义,指出它们的共性、特性及区别。[... [目的]针对国内外喷水推进和泵喷推进的概念缺乏完整定义、外延尚存混淆、产品称谓混乱的现状,[方法]通过对这2种推进器工作原理和具体结构的剖析,进行共性提炼和特性区分,提出喷水推进和泵喷推进的定义,指出它们的共性、特性及区别。[结果]喷水推进和泵喷推进均属泵类推进,都是通过管道内叶轮和导叶的流场匹配设计在喷口产生轴向射流而获得推进作用;喷水推进的第一设计指标是高效率、首要保证快速性,相应的设计结果是喷水推进器;泵喷推进的第一设计指标是低噪声、首要保证声隐身性,相应的设计结果是泵喷推进器。[结论]该定义不仅包含和区分了已问世至今的喷水推进器和泵喷推进器,而且也明示了国外某些泵类推进器命名存在的问题。该定义有助于业内对喷水推进和泵喷推进的认识和区分。 展开更多
关键词 船舶推进 水下航行 快速性 声隐身性 喷水推进 泵喷推进
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