长航程任务中船员心理健康问题研究

了解掌握长航程任务中船员易出现的心理健康问题,制定应对策略,为解决船员心理健康问题提供意见建议。方法 通过“SCL-90”自测量表采集数据,利用Microsoft Excel 97-2003 工作量表进行比对分析,提出应对策略。结果 长航程任务中船员存在心理健康问题,最突出的就是躯体化、抑郁、焦虑、偏执等症状,但通过心理治疗和外界干预,能够有效得以恢复。结论 执行长航程任务船员会出现心理健康问题,不同年龄、不同学历和不同工作岗位人员存在一定的差异,需要开展专业的心理治疗。

小型长航程AUV续航力分析

小型长航程自主水下航行器(LRAUV)是针对当前海洋长时序大范围巡航监测的要求而开发的一种新型自主水下航行器(AUV)。文中以能耗分析作为研究基础,在有限的能源携带前提下分别研究不同航行模式下小型LRAUV的最大航行距离,分析航行速度、下潜及上浮运动、电子设备能耗、通信频率等对有效航程的影响,结合理论分析、仿真计算及试验等手段得到不同航行模式下小型LRAUV的最大航行距离,同时得到提高小型LRAUV有效航程的理论方法。研究结果表明,60kg级小型AUV可实现最大2554km的理论航程,航速对航程的影响最大,低速推进是实现长航程推进的先决条件,其次减少下潜及上浮的次数,适当降低通信频率均可提高小型LRAUV有效航程。

基于模型预测控制算法的轻型长航程AUV航控系统研究

针对海洋时变中小尺度过程长期精细观测需求,研制了一种轻型长航程AUV。这种AUV的最大特征是借鉴了水下滑翔机的变浮力、重心可调执行机构,使得其具备海洋环境自适应能力,可在不同海水密度条件下实现零攻角高效航行。首先介绍了轻型长航程AUV的系统组成,讨论了这种可变浮力、可调重心AUV的航行控制系统设计;针对这种AUV新增的浮力和重心两个控制输入量间存在系统耦合的问题,开展了基于模型预测算法的零攻角定深航行控制器研究,着重阐述和推导了控制目标的修正、面向控制的动力学建模以及模型预测控制器的设计过程;最后通过仿真验证了所述方案和方法的可行性。该研究有利于提高轻型长航程AUV的航行效率,进一步提升AUV的续航能力。

水下滑翔机长航程全局路径规划

研究了以航程及精度为准则的水下滑翔机全局多目标路径规划。首先结合OUC-Ⅲ滑翔机执行机构能耗及运动规律建立了系统能耗计算表格;然后通过对运动纵平面内的滑翔形式对比,以及水平面内的定航运动控制参数选取的分析,建立了滑翔机全局路径规划模型;为解决路径规划过程中面临的带约束混合非凸多目标优化问题,应用改进的人工蜂群算法对综合航行指标最均衡的控制参数进行了求解;最后将获得的结果与海试数据对比判定解的质量。仿真结果显示算法可有效提升滑翔机长航程航行的综合性能。

风光混合驱动长航程无人海空立体探测船研发

针对现有无人海洋探测船续航时间短,在复杂海洋环境干扰下易发生传感器失效导致感知能力受限等问题,研发了一种风能太阳能混合驱动的长航程无人海空立体探测船.开发了升降式的导管型高效低风速风力机和可展式的太阳能光伏发电系统,利用风能和太阳能实现了混合能源动力供给,克服了单一能源供电的不稳定性,有效保证无人探测船的续航能力;开发了可自主起降的艇载系留无人机系统,结合船载和机载传感器信息融合技术,大幅提升了无人船对周围环境的感知能力,具有了海空立体探测功能.该无人探测船可根据任务场景搭载不同负载设备执行指定任务.

长航程无人艇的导航-制导-控制系统

长航程无人艇是进行远距离海洋环境监测、目标探测的有效工具。高效能的导航-制孚-控制系统是无人艇提升续航能力的基础与前提。本项目围绕长航程无人艇的导航-制导-控制系统展开介绍,重点阐述导航、制导、控制三个子系统功能的实现方法以及现有方法在节约能耗方面的不足。最后针对长航程无人艇导航-制导-控制系统的总体架构提出展望,以期达到提升无人艇的整体续航能力与平衡无人艇航行安全与能量消耗的目标。

基于仿真的长航程运载器试验方法研究

根据长航程运载器(UUV)外场试验的情况,介绍了基于仿真对实航数据进行分析、补充的方法研究,包括仿真系统的构建、基本试验条件的想定以及仿真与试验间数据的处理方法。着重说明了仿真在解决小样本,多种试验条件下的数据归一问题,仿真数据与试验数据相互验证问题,并结合具体的试验航次,对该试验方法进行了检验验证。

纯电动绿色船舶长航程航次规划与充换电策略

针对纯电动船舶长航程航次规划和充换电站选址的动态规划问题,提出了一种可行的多变量、多目标优化模型,实现航速和充换电策略的同步优化;建立了能耗最低和航时最短的双目标函数,分析了影响纯电动船舶长航程航次规划的环境和操作因素,构建了航速、航时和能耗约束条件;研究了集装箱式电池运营管理模式,建立了能量补给按照实际耗电量计费和更换电池一次性计费2种优化模型;利用非支配排序遗传算法完成了模型求解并进行试验案例验证。研究结果表明:基于案例数据条件,优化前以保证续航到第2个充换电站进行补给的最大平均航速8.5 kn计算,需耗能96637.7 kWh、总航时62.1 h;以实际耗电量计费时,采用优化模型得到的充换电策略均是在第2个充换电站进行补给,以最短航时为优化目标时总航时仅需56.9 h,以最低能耗为优化目标时总能耗仅需65762.5 kWh;以更换电池一次性计费时,优化模型的结果存在2种策略,即全程不换电池和在第2个充换电站更换一次电池,并且满足在更换电池前累积能耗接近船载电池的总容量,可最大程度利用能量;优化模型能够给出不同电池运营管理模式和用户偏好条件下的最优航速和充换电策略,并且能够应用于充换电站选址决策,对提高纯电动绿色船舶的运营效益具有重要意义。

水面无人艇作战系统可靠性自适应评估研究

为了提高对长航程持续反潜型水面无人艇作战系统评估能力,结合对反潜作战、监视警戒、防空反导、海上搜救参数分析,提出基于深度学习和寻优控制的长航程持续反潜型水面无人艇作战系统可靠性评估模型。以指挥控制系统、态势感知系统、软硬武器系统、救生勤务系统、航行控制系统作为评价对象,建立长航程持续反潜型水面无人艇作战系统可靠性评估的指标参数集,通过威胁判断、目标分配、武器分配等作战决策部署模型,采用深度学习和寻优控制的方法实现对长航程持续反潜型水面无人艇作战武器的火控解算,有效指导控制武器实施射击,根据射击效果实现对水面无人艇作战系统可靠性自适应评估。仿真测试结果表明,采用该方法进行长航程持续反潜型水面无人艇作战系统可靠性评估,提高了武器系统的命中率和可靠性,评估适应性较强,准确性较高。

新产品

大疆发布首款民用运载无人机DJI FlyCart 30,8月16日,DJI大疆正式发布首款民用运载无人机DJI FlyCart 30,集大载重、长航程、强信号、高智能于一身,适用于山地、岸基、乡村运输场景及各类应急场景下的物资运输。据悉,该产品采用4轴8桨多旋翼构型,双电模式下最大载重30kg、满载最大航程16km,最大飞行速度20m/s。

萤火一号火星探测器锂离子蓄电池技术

对萤火一号(YH-1)火星探测器锂离子蓄电池技术进行了研究。介绍了蓄电池组的功能、结构与组成,以及充放电的基本性能。蓄电池组采用拉杆式结构,在电解液中添加低温添加剂以提高低温工作性能,紧固件选用钛合金或铜合金以降低剩磁矩。长期高荷电态搁置试验及各种性能测试的结果表明:锂离子蓄电池组的比能量高、使用温度宽,能满足深空低温环境的应用要求,其中多项技术已推广用于探月工程。

基于CAN通信的UUV浮力调节系统

针对中大型长航程UUV的内部强电磁干扰的特点及浮力姿态调节需求,给出了一种基于CAN通信的海水泵式浮力调节系统设计方案。采用CAN总线连接调节系统的主控制层和从执行层,有效降低了强电磁干扰对调节系的影响。该系统具备自主下潜控制、自适应密度补偿及航行器姿态调整三种功能。原理样机搭载某大型UUV,并通过了全功能的试验验证。

水产养殖检测滑翔机的研制

针对水产养殖水质在线动态检测的问题,设计了长航程微型水产滑翔机,研究了细长椭球线型、Slocum线型、纺锤体线型的三种形体,进行了阻力与升力曲线优化分析,研制的水产养殖巡航实验表明,在1-5m的水深下巡航,具有更快的姿态调节速度、较好的定位及无线通信能力,对水质巡回检测具有重要应用价值。

全球民用无人机运行管理正迈入2.0时代

如今无人机发展日新月异,小型快递运输、城市空中交通、大型长航程无人机渐次成熟,专业级无人机成为产业发展重点,行业对无人机的运行管理与服务提出了全新需求,无论是规制体系还是技术方案都与消费级无人机的1.0解决方案不同,全球正在展开2.0解决方案的全方位竞赛。