基于扩展卡尔曼滤波的潜艇破损进水估计研究

研究潜艇水下撞击破损后进水位置和水量优化估计问题,当潜艇因碰撞和触雷等破损进水时,准确的获取潜艇水下破损进水时的进水量和进水位置信息,对潜艇指挥员采取及时有效地抗沉手段具有重要的现实指导意义。由于进水后形成较大的系统干扰,造成信息不稳定。为解决上述问题,提出采用滤波器将潜艇水下破损进水后产生的干扰力和干扰力矩定义为潜艇垂直面运动系统的扩展状态变量,用扩展卡尔曼滤波对潜艇破损后的进水量和进水位置进行状态估计识别。仿真结果表明,改进方法能够较为精确地估计出潜艇水下破损时的进水量和进水位置,对潜艇指挥员在潜艇水下破损情况的指挥决策具有重要的参考价值。

舰船破损进水过程的非线性横摇运动仿真

建立了大型舰船破损进水过程的横摇运动模型。该模型描述了破损进水运动和船舶横摇运动的耦合,并运用Runge-Kutta迭代方法对具有进水过程的横摇运动进行数值仿真,并探讨不同参数的影响,从而为舰船防沉抗沉提供理论依据。

大破损口舰船在静水中瞬态破损进水的数值仿真

为了更真实地掌握舰船破损后的稳性及姿态变化过程,弥补现有不沉性设计主要考虑平衡状态忽略中间过程存在的问题,降低舰船设计中存在的风险,对处于大破损口状态下舰船在破损初期的稳性进行了研究。通过对静水条件下瞬态破损进水的数值仿真方法研究,采用Truvof法实现了船舶破损进水过程的粘性动态模拟,并在此基础上开展了舰船模型在典型状态下瞬态破损进水的粘流数值预报。结果表明,舰船在发生瞬态进水初期所产生的瞬时横倾角远大于进水达到稳定状态时的横倾角,这将在一定程度上影响舰船的稳性。

货舱破损进水后舱壁支撑点位置的确定

货舱破损进水后舱壁支撑点位置的确定刘超，贾绪智，刘守强，林波（大连海事大学）（大连科技情报所）货舱破损进水后，除采取相应的堵漏措施外，还要对进水舱壁进行支撑。进水水位愈高，海水对舱壁的压力愈大。为防止舱壁的中下部位变形或压裂，应在邻舱舱壁用垫木、垫板...

货舱破损进水后舱壁支撑点位置的质疑

本文对传统《船艺》教材中的关于货舱破损进水后舱壁支撑点位置的结论提出质疑,并利用流体静力学的基本原理求出了支撑点的合理位置。实验证明本文的结论是正确的。

关于潜艇破损进水实时监视管理系统设计

潜艇水下破损进水应急操纵的时效性要求高,且破损舱室不同,所采取的挽回措施也有所差异,但目前缺乏有效的实时监视手段为艇员提供破损进水的快速报警与破损位置信息。为实现水下潜艇破损进水的实时监测,基于专家系统理论设计了一种潜艇破损进水实时监视管理系统。以扩展卡尔曼滤波对潜艇破损进水所产生的损失浮力与力矩的实时估计值为监视数据源,通过分析破损进水相关参数的估计值与破损情况之间的映射关系建立系统知识库,使用确定性推理方法实时推断潜艇是否破损与破损时的进水舱室。仿真结果表明所设计的监视管理系统能够迅速准确判断进水情况,为今后潜艇破损进水监视自动化的工程实现提供了一种可以参考借鉴的方法。

船舶破损进水量的研究

在船舶破损进水浮态稳性基本理论的基础上,开展了船舶破损进水后浮态的研究。根据水动力学知识和伯努利方程,设计了一套适用于大小破口的计算方法。该计算方法可算出进水总量和瞬时进水量,同时反映进水的整个过程。

舰船损管模拟训练系统中破损进水过程仿真

论述了损管模拟训练系统中破损进水模块开发方法,建立了相关的数学模型,包括破损舱室的分类方法、破口的分类原则、进水时间计算、破口处压力计算等,介绍了破损进水过程的计算机实现方法和视景仿真效果.

舰船破损进水的实时数值仿真

在岸基损管堵漏训练中,需要实时计算出堵漏训练舱的进水速度、浮态、稳性随时间的变化情况。建立任意姿态条件下任意破口流速的计算模型,提出了内外液面到破口最低点距离的计算方法,并得出了单舱自由液面惯性矩的计算公式。通过软件编程,对进水速度、浮态与稳性的关系进行了可视化模拟,实现了船舱进水过程的快速实时仿真,为计算堵漏训练舱进水状态提供了重要支撑。

多节漂浮式发电装置浮体破损进水的CFD模拟

对于波浪能发电装置,海洋是一个十分恶劣的运行环境,往往面临极端风浪、电化学腐蚀和生物积垢等因素的不利影响,尤其是锈蚀和结构疲劳引起的应力破坏,均有可能导致装置浮体结构的破损进水,进而影响装置运行,甚至导致装置沉没。本文基于软件STAR-CCM+,建立多节漂浮式装置浮体破裂后内部进水过程模型,通过各浮体的响应功率和纵摇运动幅度来评估进水后的不利影响,从而探究该类装置的生存性和抗沉性。结果表明,四浮体装置的首节浮体进水不利影响最小,但相较正常工况,功率也下降了近50%。

货舱进水原因分析及应急措施(下)

船舶破损后剩余贮备浮力的计算： 船舶在各种装载下破损进水，此时船舶进多少水（或损失几个舱室）才沉没，这个数据简称为船舶的贮备浮力（单位是m^3或t）。贮备浮力的实质是水线上的水密容积。水线以上水密容积越大，贮备浮力就越大。其近似计算是：

安全航行长江太子矶水道之浅见

2002年12月26日2155时,上水重载"JC39"轮与下水黄砂船"GCJ743"在太子矶#5红浮附近发生碰撞,"GCJ743"沉没.12月30日2020时,下水重载黄砂船"WWHH0112"触碰太子矶礁石,造成船首底板多处破损进水,后自救顶坡脱险.12月31日1930时,下水重载"ZJJ276"轮触碰太子矶礁石,约2100时翻沉.2003年1月9日0054时,上水重载船队CJ**003与下水重载黄砂船"CZH191"在太子矶#2白浮发生碰撞,"CZH191"沉没.

大辽河上惊心动魄的60分钟——2007年营口大辽河水上综合应急演习纪实

2007年8月3日8时50分，营口大辽河渡口附近水域巨轮穿梭，南北两岸的旅客正忙着乘坐渡口客渡船上班。雨后的辽滨城市营口显得格外美丽多姿，大辽河也以满潮的河水迎接着远方的航船。突然，一声炸响打破了宁静，一艘进港油轮与渡口正在摆渡的客渡船发生碰撞，油轮前甲板瞬间起火爆炸，黑烟弥漫，火光四起，部分货油溢入河面，客渡船艏尖舱破损进水，船上100名旅客中3名落水……

舰船产生负初稳度时的稳性研究

针对简化的理论船型 ,推导了完整稳性的计算公式和舰船破损进水后的稳性计算公式 ,探讨了具有负初稳度的大角稳性的计算方法和负初稳度产生的原因 ,并对某船进行了实船计算 .

多因素联合作用下船舶舱室进水量预报模型

从进水过程的动态特性出发,对比静态板孔流动模型和动态板孔流动模型,提出了多因素联合作用下的船舶舱室进水量预报模型.研究了流量系数的近似求解方法,给出了基于系统动力学特性的进水压力确定方法以及考虑沿管路漏泄的舱室进水压力损失扩展模型.构建了船舶舱室进水仿真计算程序,具备全时域动态调整外部环境影响因素的功能.给出了进水量预报模型的试验验证环境,结合试验数据对仿真模型计算结果进行了检验.结果表明:融合航速、波浪、舱室进水反压力和管路系统流阻等因素的模型相比简化计算模型更适于分析时域长、进水条件复杂的情形,而舱室进水量简化计算模型对于进水时间200 s以内的情形更为简捷便利.

船舶防沉抗沉虚拟仿真实验系统设计与实现

及时有效地开展船舶破损进水后的防沉抗沉工作,对于保证舰艇生命力和战斗力至关重要。针对全尺度实船防沉实验、传统船模、模拟舱等物理实验条件无法解决的船舶防沉抗沉教学训练问题,该文通过虚拟仿真实验的方式,全面模拟船舶装卸载荷、搁浅脱浅、碰撞大破损、大风浪等任务剖面和外界环境。学生通过角色扮演的方式,沉浸在任务背景中进行实验探究、尝试、推演,有效提高了虚拟仿真实验的综合性和挑战度,确保院校教学与岗位任务的精准对接。

“海巡31”轮圆满完成东盟救农海上演习和检阅任务

5月27日，中国和马来西亚两国主导的东盟地区论坛第四次救灾海上演习在马六甲海峡凌家卫海域举行，中、马、印、泰等国派出军舰、执法救助船艇28艘、直升机4架参演。作为此次演习的参演船、检阅船和观摩船，“海巡31”轮接待了近60名多国观摩演习嘉宾。上午11时，演习正式开始，演习模拟一艘油船与客渡船碰撞，客渡船破损进水沉没，110名旅客和船员落水遇险，油船溢油。多国派出海上和空中搜救力量前往事故海域参与救助。演习持续了将近10个小时，包括水面搜寻救助、溢油清污行动、水下探摸等科目。

浅析“粉煤灰”引发运输船舶爆炸事故的成因和对策

先谈两个案例，可以使我们从中得到启发—— 案例一：2009年4月25日20时许，位于嘉定区盐铁塘北水闸两闸门内的“苏响水机518”号货船发生爆炸事故，消防部门在调查中发现该船存有煤灰堆，所析出的可燃气体与杂物舱内存放的油漆挥发出苯系可燃性蒸气。当达到极限时发生爆炸，造成船艏破损进水沉没，一名船员死亡，一名船员重伤。