UUV编队协同最优扩方应召搜索方法

针对螺旋应召搜索方法理论上可行但实际上无法实现的问题,提出了基于改进的粒子群优化（particle swarm optimization,PSO）算法的无人水下航行器（unmanned underwater vehicle,UUV）编队协同最优扩方应召搜索水下匀速直线运动目标的方法。首先,根据UUV的搜索宽度,建立了最优转向角模型,给出了采用改进的PSO算法的具体求解流程,并在此基础上继续探讨当目标速度未知情况下的搜索计划。然后,根据投放方式的不同,探讨了UUV编队的几种协同搜索方法。最后,通过仿真实验,证明了该方法的有效性,并根据仿真结果给出了对未来UUV 装备技术发展方向的建议。     

基于SMP2的导弹攻防对抗仿真系统研究

指出了当前基于HLA进行攻防对抗仿真系统开发存在的不足,提出了基于仿真模型可移植性标准(SMP2)标准进行攻防对抗仿真系统开发的思路.简要介绍了SMP2标准的顶层架构以及SMP2仿真系统的运行结构和开发过程.针对战略导弹突防仿真的应用需求,搭建了基于SMP2的战略导弹突防仿真系统软件体系结构,讨论了系统的模型框架以及关键功能的设计与实现.     

基于稳态自适应技术的水下机器人系统在线辨识

针对水下机器人运动和作业过程中的有效载荷变化使得机器人动态特性也相应地发生变化的特点,以开架式无缆水下机器人为研究对象,在对其动力学模型进行简化的基础上,提出了一种基于稳态自适应技术的在线参数辨识方法,进行了与基于最小二乘法的离线参数辨识的对比实验以及水下机器人特性发生变化时的在线辨识实验,水池实验结果验证了基于稳态自适应技术的参数在线辨识方法对开架式水下机器人进行系统辨识的有效性和可行性.     

浅议AUV深度的自抗扰控制

文章将自抗扰控制技术引入到AUV的深度控制中,分析AUV深度控制的数学模型,并在Matlab中建立AUV深度控制的ADRC模型,进行仿真验证。结果表明,所设计的自抗扰控制器在水下机器人的定深控制方面表现出较好的鲁棒性和适应性。     

基于电场感应的水下无线电力传输

为了验证水下电能传输的可行性和研究影响传输效率的因素,采用电场耦合原理进行了简单的无线充电电路设计,对电场耦合式无线电能传输的系统结构和基本工作原理进行介绍,分析了其相比于磁场耦合方式的特点,以及由此带来的相应优势,通过多物理场仿真模拟极板间电场分布,设计了一种LC双边的CPT系统,采用单片机组成脉宽调制控制电路并用功率放大电路模块组成发射端和接收端。结果表明了运用电场耦合原理进行无线充电的可行性,在研究中发现极板间的传输距离是影响水下无线充电效率的一个因素,而且两个电极之间的杂散电容也会影响极板间的功率,所以由于极板间隙的存在极板间的功率损耗较大。所提出的LC双边CPT系统,不仅实现了水下无线电能传输,还保证了在一定距离和频率下传输效率的稳定。     

水下地形测量方法的选用及对比研究

同陆地一样,海洋与江河湖泊开发的前期基础性工作也是测图。经常遇到河流穿越的情况,因此水下地形的测量也显得相当重要,对目前常用的两种水下测量方法做了对比研究。     

基于单波束测距声呐的水下机器人避障仿真研究

针对多波束声纳体积大,成本高的局限,利用单波束声呐的探测波束依次旋转,依次获取自主式水下航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)前方的左、中、右3个区域的障碍物距离信息.通过设计合适的环境障碍状态与有效的避障行为集合,并利用强化学习选择适合AUV自主避障的障碍状态-行为组合.仿真实验表明,根据单波束传感器提供的障碍物信息,通过强化学习获得的状态-动作组合,可以保证AUV躲避前方90°开角的障碍物,达到安全航行的要求.     

水下声学调制解调器动态可重构数字系统设计与实现

提出一种动态可重构的水下声学调制解调器数字系统,此系统将调制、解调模块定义为可重构模块,根据水下声学信道的检测结果,动态调整其调制解调方式和数据率,以提供低误码率、低能耗的通信。在Xilinx XUPV5 FPGA开发板上完成数字系统的实现与软硬件协同验证,结果表明功能正确,数字系统可以动态配置为2FSK和2PSK模式。与传统FPGA实现方法相比,动态可重构的设计方法提高了算法设计的灵活性,节约了数字系统硬件实现的资源。     

松辽盆地肇源—太平川地区白垩系姚家组一段沉积特征及演化

以高精度层序地层学理论为指导,通过对岩心、地震、测井、录井以及分析化验等资料的综合研究,建立松辽盆地肇源—太平川地区白垩系姚家组一段层序地层格架.将姚家组一段划分为3个层序,每一层序发育完整,分别由低位、水进和高位3个体系域构成;并在层序格架内进行沉积微相类型及沉积相展布特征研究,确定姚家组一段主要为浅水三角洲沉积体系,识别出三角洲平原、三角洲前缘、前三角洲3种亚相,以及分流河道、天然堤、决口扇、分流河道间、泛滥平原、水下分流河道、水下分流间湾、水下决口扇、河口坝、远砂坝和席状砂11种微相;三角洲平原、三角洲前缘广泛发育,前三角洲发育较差;三角洲平原分流河道通过填积和频繁的分叉改道,向湖盆中心方向长距离推进,在三角洲前缘的浅水区域发育了大量水下分流河道,分流河道与水下分流河道砂体相互切割、叠加,形成了树枝状砂体,(水下)分流河道砂体构成了油气富集的主要储集体.该区沉积相的精细研究为该区下一步油气的勘探与开发奠定了基础.     

一种基于低速、小振幅周期运动CFD数值模拟的水下滑翔机附加质量求解方法

水下滑翔机在流体中变速运动会带动周围流体一起做变速运动,这一部分流体的质量称为水下滑翔机的附加质量.附加质量对水下滑翔机的动力学行为具有重要影响.本文提出了一种水下滑翔机附加质量求解方法,即利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)方法对水下滑翔机在静止的无黏流体中低速、小振幅周期运动进行数值模拟,进而求得附加质量.使用商用CFD软件STAR-CCM+计算了海燕-L水下滑翔机的附加质量,与基于势流理论的H-S面元法计算结果相差5%以内;与水下滑翔机模型水池试验结果相比,除垂直于水下滑翔机机翼方向的附加质量λ₂₂以外,其他附加质量的相对误差在6%以内,优于常规的平面运动机构试验的CFD数值模拟等其他求解方法.该方法只需要建模一次,在同一个流体域中模拟水下滑翔机的4种运动方式,监控其所受水动力和力矩,即可得到水下滑翔机的附加质量,极大提高了附加质量求解效率.同时,该方法能适用于任意尺寸、形状的水下滑翔机,对不同型号水下滑翔机水动力外形设计、动力学建模都具有较大的参考价值.