单信标导航信号检测方法研究

单信标导航方法利用单一信标发射信号,在UUV端接收,通过对信号发射和接收之间的传输时间差的测量换算得到与信标的距离,再加上航行器的运动参量信息对当前位置进行解算。传输时间的测量采用同步方式,其中涉及到UUV与信标基时钟的对准、信号采集窗口的自适应调整、以及ToA的检测问题。ToA的检测方法在提高导航定位精度方面是一个十分关键的因素。为了简化系统,测距采用不带编码的信号。传统的在时域内通过阈值检测ToA的方法在水下无法使用,因为信号会淹没在复杂的噪声环境中。提出了运用短时傅里叶变换（STFT）的方法在时频域内对ToA进行检测,并设计了相应的信号波形。仿真结果表明该办法有效、可行。     

基于低表面能效应的疏水表面减阻机理

针对疏水表面功能材料在流动减阻方面的潜在应用,通过水洞实验研究了具有疏水表面航行器模型的阻力特性,获得了其减阻特性曲线,并得到了大于30%的实验室减阻效果.对疏水表面进行了表面能特性分析,认为表面组分中的-C-Si疏水基团引起了疏水表面的低表面能效应,是疏水表面具有减阻作用的直接原因.     

一种改进的D-S证据合成方法及其应用

针对高度冲突证据的合成问题,分析了传统Dempster组合规则及其改进方法的不足,提出了一种新的冲突证据合成方法。该方法首先计算证据之间的距离矩阵和相似度矩阵,然后计算各证据获得其它证据的支持度,将支持度归一化处理得到各证据的可信度,最后基于可信度采用加权平均的方法将证据冲突概率分配给各个命题。数值算例结果表明,该方法减小了冲突证据在组合规则中的作用,有效地降低了干扰信息的影响,能够得到合理的融合结果。     

人体脉博功率谱分析与中医脉诊机理研究

利用高性能的电子检测仪器和计算机提取人体桡动态博信号并获得了脉搏功率谱图（PSG）。谱能比（SER）被定义为脉搏功率谱上10Hz以下的谱能量民10Hz以上谱能量的比值。结果发现,健康人两手“寸、关”部位的SER值均大于100,而病人“寸、关”的某些特定部位的SER值均小于100,这些给出低SER值的特定部位与人体的病变器官相对应,也正如中医所指出的那样。最后分析和讨论了这种新方法在中医脉诊的机理研究和人体健康领域中的潜在性应用。     

一种基于SOA的指控仿真系统的分层体系结构

针对以往指控仿真系统体系结构对中心服务器的依赖程度大,提出了一种基于SOA（Service Oriented Architecture）的分层体系结构。利用这种结构,运用SCA（Service Component Architecture）方法将指控仿真系统的服务进行构建与组合,在系统交互过程中结合Web服务实现下层功能组件的透明封装和上层服务的灵活调用,从而缓解了中心服务器的数据处理压力,提高了系统的鲁棒性。仿真结果表明：技术的可行性和实用性,同时可以运用这种分层的体系结构来开发其他的具有中心服务器的异构系统。     

HLA仿真联邦的时间管理性能预测模型

为了预测HLA仿真联邦的时间管理性能,衡量其并行性,首先提出了着色交互Petri网,建立了HLA仿真联邦的时间管理性能预测模型;然后,应用Stateflow实现了该模型,应用模型的运行结果定量地衡量仿真联邦的并行性;最后,通过在水声对抗仿真系统中的应用,验证了模型的有效性.应用该预测模型,仿真联邦能够通过采用提高并行性的参数与策略,实现时间管理性能的提高.     

水下热动力推进系统无级变速半物理仿真试验台研究

提出了一种新颖的水下热动力推进系统无级变速半物理仿真系统.介绍了无级变速技术方案、半物理仿真系统的组成,结构和测控软件设计,并对一次半物理仿真试验结果进行了分析.利用所研制的无级变速半物理仿真试验台系统,可方便的实现对航行体航深、姿态的补偿,使航速具备了跟踪时变信号的能力;燃烧室压强控制无超调,保证了系统的安全性;利用航速与航深的制约关系,使动力系统潜力得到了充分发挥;实现了热动力水下航行体的无级变速控制.试验结果表明,所研制的水下热动力推进系统无级变速半物理仿真试验台满足了规定的性能指标,达到了预期的目的.     

依托高速水洞实验室探索专业创新人才培养方法

以先进教育理论为指导,提出了一套高效、务实的基于高速水洞实验室技术和设备优势的专业创新人才培养新模式.在该培养模式中,通过突出专业课程中实验课教学内容的比重,开辟专业创新实验基地,丰富大学生科技创新活动等措施,挖掘了大学生的创新意识潜质,创建出了有利于创新素质培养的沃土.     

海流建模及其在路径规划中的应用

对水下航行器进行路径规划时,除了要考虑所规划的路径长度外,还需要考虑所规划路径满足航行器能量消耗约束,其中海流是影响航行器能量消耗的重要因素,为考虑海流对路径规划的影响,这里提出了一种利用B样条曲面对动态海流环境进行建模的方法,并将海流对航行器能量消耗的影响作为约束函数应用到路径规划算法中,使航行器能够在路径的搜索过程中,综合考虑全局路径消耗和能量消耗,寻找能够实现目标函数最优的路径;另外考虑到海流各向异性、时变的特性,对路径规划算法进行改进,使航行器规划路径能够利用海流模型,避开局部湍流,并根据动态海流信息实时对所设计路径进行修正。通过仿真验证,将建立的海流模型应用到路径规划算法后,改进的路径规划算法可以利用海流减少航行器的能源消耗,根据海流的实时变化调整航行路径,航行器满足安全运动条件,并实现在满足能源消耗前提下的路径长度最优。     

基于MT方法的水声波束三维可视化实现

以往水声波束的可视化描述大多基于二维平面显示,不能很好地表达水声波束在水下空间的形态及其动态效果。为使水声波束能够以三维可视化的形式表现,提出了一种基于数据场绘制等值面Marching Tetrahedral法的水声波束三维可视化实现方法。以水声波束方程为基础,绘制出水声波束在水下空间的形态、单波束扫描以及多波束搜索效果,并通过对细分空间的优化处理,保证了三维可视化水声波束在视景仿真中的实时性。三维可视化效果表明,生成的三维水声波束显示效果逼真、流畅,能够提供更加直观生动的画面。