利用舰船内部磁场的反演建模方法

积分方程法被广泛应用于舰船磁场反演建模当中,但模型要求有足够多的测量点用于获取舰船在特定深度的磁场。针对积分方程法利用近场磁场建模时精度较差的问题,提出一种增加约束方程的改进措施,并分别开展了薄钢板模型和三维舰船模型磁场数值仿真。采用有限元方法对舰船内部测量点进行初始化选择,基于舰船内部磁场测量值构建了反演模型,采用奇异值分解法求解磁源参数并预测船外空间磁场,舰船外部空间磁场预测结果的均方根误差小于12%。舰船舱段模型磁场推算实验表明,由舱段内部磁场预测外部磁场的均方根误差约为13%,证明了所提出方法的有效性,可以改善传统反演模型的不稳定和精度不足的问题,研究结果可为舰船闭环消磁的算法设计提供思路。

基于倾斜关联筛选的船舶分区消磁绕组部署及消磁电流优化策略

在现代舰船消磁系统中,消磁绕组主要基于舰船舱壁的形状进行分布,难以保证每个消磁绕组的消磁效果.为解决这一问题,引入一种高维变量筛选中的倾斜关联筛选方法,选择合适的阈值,将原有绕组进行拆分重组,对原有消磁区段进行重新划分,进而改善每个绕组的单位绕组磁感应强度.针对绕组重组后消磁电流计算时存在的参数向量稀疏和多重共线的问题,提出了倾斜关联筛选-部分岭回归算法,通过仿真可知,在阈值为0.73和0.91时,该算法相较最小二乘法消磁误差最大幅值分别减小了10.08%和17.59%,而剩余均方根误差分别减小了10.45%和12.17%.根据仿真结果可知,采用该算法后消磁效果得到明显提升.

基于快速多极子的舰船感应磁场快速预报方法

针对磁场积分法非对称稠密系数矩阵导致在大规模船磁建模中计算效率低的不足,提出了一种基于磁场积分法和快速多极子的舰船感应磁场快速预报方法,阐述了其基本原理,重点推导了聚合、转移、发散等基本理论公式,并给出了相应数值实现方法及编程流程。该方法将磁场积分法只需剖分源区、易于处理船磁等开域问题的优点与快速多极子在迭代过程中加速矩阵矢量乘积运算的优点相结合,使得船磁计算效率大大提高。设计的球体感应磁场解析算例和地磁作用下简化艇模主舱段感应磁场实验算例表明,该方法在保证较好精度的前提下,大大减少了计算时间,可实现舰船感应磁场的快速计算,具有很高的工程实用价值。

消磁控制设备现状及其发展

介绍地磁解算方法,其控制精度已能与磁传感器媲美,而且可以借助计算机技术实现一些新的功能,已被各国接受为标准控制方式。认为为了标准化,将来消磁控制设备发展趋势应该是基于计算机的多接口系统,以便统一使用和维护保养,只不过针对船型在具体配置时应有裁减。

利用最小二乘支持向量机求解潜艇内外磁场映射模型

为提高潜艇磁隐身能力,应对潜艇固定磁场进行实时监测,提出利用最小二乘支持向量机的潜艇内外磁场映射方法。结合内外映射法和最小二乘支持向量机原理,通过交叉验证优化模型参数,建立由内到外的潜艇磁场映射模型。以潜艇外部垂向固定磁场变化量为分析对象,仿真和实验结果均与标准值吻合良好。与径向基神经网络算法相比,该方法的泛化能力和推算精度有明显提高,且更符合工程实际,对闭环消磁技术的研究具有指导意义。

舰船消磁绕组磁特征数值计算与验证研究

作为商业有限元电磁分析软件的替代,基于磁矩量法、多层自适应交叉近似法和GPU并行计算技术的舰船磁场分析软件Mag Ship已成功用于舰船磁特征仿真建模。但对舰载消磁线圈磁特征进行数值分析时,需要对临近舰载消磁线圈的船体结构精细划分网格单元。Mag Ship软件用于这种大规模磁场建模问题时,会存在计算结果不稳定或失真。为了解决这个问题,对Mag Ship软件进行了改进,使其适合用于舰载消磁线圈磁场特征建模,采取的改进措施包括:采用场单元上的耦合系数多点平均值作为相互临近单元的耦合系数;对临近消磁电缆的铁磁区域进行剖分单元加密;将消磁电缆作用在其临近单元上的磁化磁场多点平均值作为磁化磁场有效值。采用改进后的Mag Ship软件对于薄铁磁球壳内部和外部线圈、典型舰载消磁线圈等典型算例进行了磁特征建模分析,并与商业有限元软件COMSOL Multiphysics的计算结果进行了对比,发现二者差别约为1%.表明所提方法是有效的,能够用于舰载消磁线圈磁特征建模仿真的实用化。

地磁模拟法测量舰船感应磁场的数值模拟

地磁模拟法测量舰船感应磁场具有测量速度快、实施方便等优点,但感应磁场测量精度受模拟地磁场均匀度所限制,研究其影响规律对推广应用地磁模拟法具有重要意义。从地磁模拟法原理出发,借助COMSOL多物理场有限元仿真平台,设计椭球壳解析算例来验证该仿真平台分析地磁模拟法测量感应磁场的有效性。设计某舰船算例进行数值模拟研究,定量分析了地磁模拟法测量舰船感应磁场的精度受模拟地磁场均匀度影响的变化规律,以及舰桥结构对感应磁场测量精度的影响程度。结果表明:当模拟地磁场均匀度达到91%时,感应磁场测量精度优于90%,若继续增加均匀度,则感应磁场测量精度提升效果变缓,工程效费比降低;舰桥结构对均匀度评估的影响程度为0.2%,对感应磁场测量精度的影响程度为2.7%,且当整体均匀度高于91%后,其影响程度降至2.5%,可忽略该结构对感应磁场测量的影响。研究结论为实际舰船消磁中进一步推广应用地磁模拟法提供了依据,也为地磁模拟线圈的优化设计提供了一定的参考。

基于磁体模拟法的潜艇磁矩分离数学模型

磁体模拟法是用若干具有特定磁矩的磁源所产生的磁场来模拟舰船磁场,对于舰船消磁系统,可以构造一些特定磁源,使其产生与舰船磁场大小相等、方向相反的磁场,通过对这些磁源的补偿作用,就能抵消掉舰船的感应磁场,从而达到消磁目的。经过仿真验证,证实了磁矩分离数学模型的准确性,因此可根据此数学模型分离出的感应磁矩来调整消磁绕组的位置,计算消磁绕组电流,就可使舰船磁矩得到抵消,从源头上对舰船磁场进行控制。

改进的内外映射法推算潜艇外部感应磁场

潜艇闭环消磁系统的关键在于外部磁场的推算精度,其决定了潜艇感应磁场和部分固定磁场的补偿效果。针对目前存在算法精度不高的问题,提出一种改进的内外映射法,不需要考虑潜艇内部磁传感器的安装姿态,且只需同时测量4组潜艇的内部磁场和外部磁场,就能得到两者的映射关系矩阵K,利用其来推算得到在不同地磁场作用下潜艇的外部感应磁场。开展了潜艇模型验证实验,将推算结果与测量结果进行比较,相对均方根误差最大仅为4.20%,满足了推算精度要求,证明了该方法的可行性。

基于改进型粒子群算法的舰船消磁电流调整方法研究

消磁电流的调整直接影响舰船消磁系统的控制精度,为了有效补偿舰船空间磁场峰值,本文引入一种改进型粒子群算法进行消磁绕组安匝数求解,该算法在基本粒子群算法的基础上,通过最小二乘法约束粒子的初始位置和速度,具备收敛速度快、优化结果稳定等优点。

测井绞车磁化对于自然电位测井的干扰及消磁方法

文章就测井绞车磁化对自然电位测井曲线的干扰进行研究。通过分析绞车磁化部位及原因,提出了利用电磁振荡法进行消磁的措施,通过实践验证,该方法用于解决由测井绞车磁化引起的自然电位曲线干扰问题具有良好的应用效果。

模块化并联消磁电源的解耦控制

各并联电源模块间的耦合现象普遍存在,这将严重影响电源系统的工作性能。为消除模块并联消磁电源系统中的耦合现象,本文采用状态空间法对其进行建模,并利用对角阵解耦法进行解耦控制系统的设计,最后用SIMULINK对解耦前后的系统的输出结果进行仿真。仿真结果表明,此方法不仅可实现各电源模块间的完全解耦,而且解耦后改善了系统动态性能和跟踪性能。

基于遗传算法的消磁绕组优化设计

介绍遗传算法在消磁绕组优化设计中的应用,并结合有限元数学仿真对算法进行试验验证。该算法优化精度高,求解收敛性好,不仅能够对消磁绕组安匝量进行优化,而且能够对消磁绕组布置位置进行优化。

直通式消磁法对舰船燃油安全性的分析研究

介绍了消磁方法的发展及直通式消磁方法,直通式消磁方法所涉及到的安全性问题,对舰船燃油安全性进行了分析和研究。试验结果证明运用直通式消磁方法是安全、可靠的。

基于最小二乘法的消磁绕组重构技术研究

通过建立消磁绕组磁场的数学模型,运用最小二乘法实现分布式消磁系统绕组重构。试验验证了在已知消磁绕组布置位置和区段数的情况下,基于最小二乘法的消磁绕组重构技术的可行性。仿真结果表明,该算法可以利用剩余完好的绕组良好的补偿舰船的磁场值,维持磁场防护效果。

大型变压器直流电阻测量方法的研究

分析了大型变压器,特别是三相五柱式变压器直流电阻测量中存在的问题,提出了全压恒流电源法与消磁法相结合的改进方法。经实例测试,改进方法测量结果准确、测量时间短,同时解决了剩磁问题。

基于两航向测量的舰船任意航向磁场计算方法

通过对舰船磁场特性的分析,提出了一种推算舰船任意航向三分量磁场的计算方法。在同一测量深度和测量点的前提下,该方法仅利用相反的两个非主航向上舰船三分量磁场实测数据,可直接计算出任意航向舰船三分量磁场,为分析研究任意航向舰船的磁特征和磁隐身性能提供了依据。实验验证了方法的可行性和准确性,该方法可推广应用于不同区域舰船三分量磁场的推算问题。

管道剩磁产生机理及消磁工艺

通过对剩磁产生机理和剩磁原因分析,总结出剩磁强度与焊接受影响程度的关系,即磁感应强度大于20Gs需要进行消磁。通过消磁方法对比试验,研究不同消磁方法及工艺特点,探索出永磁体消磁方法。该方法工艺操作简单,不受设备、场地、环境、焊口形式等制约,消磁过程耗时短且效果显著,焊接质量合格。

控制飞行器磁特性的方法

由于飞行器结构和功能的需要,任何飞行器都会有一定的磁性。飞行器的磁性会干扰飞行器的姿态和影响磁敏感仪器的性能,因此在飞行器的设计和研制过程中,必须控制飞行器的磁特性。本文简单的介绍了空间环境磁场和飞行器的磁源,着重阐述了控制飞行器磁性的设计原则和试验方法。

漫谈信息消除技术

在各类政府企事业单位每天的工作中都将产生大量的电子数据,论文中提出了基于覆写技术的硬盘信息消除办法。通过该技术实现对涉密(重要)信息数据的消除,通过覆写技术的实现,有效地防止了重要信息的泄露,保障了信息数据的安全性。