高海况下船舶动力定位混合控制器开发

在海洋资源开发中,船舶的动力定位精度至关重要。传统的定位锚泊技术受到海深、洋流、海浪以及海风等多种因素影响,难以达到控制要求。本文提出一种基于改进PID算法、神经网络算法以及模糊控制算法的船舶动力定位混合控制器,设计混合控制器的整体结构,对混合控制器中的改进PID算法控制器、神经网络控制器和模糊控制器进行详细设计和仿真。仿真结果表明,本文设计的船舶动力定位混合控制器能够实现对干扰信号的预测和跟随,且能够适应快速响应控制,因而具有较大的实用性和先进性。

某拦截弹高海况下目标探测及装载性能适应性评估

通过对高海况条件下拦截弹作战使用受到的环境影响进行梳理分析,提出拦截弹作战使用需满足的性能要求,针对拦截弹高海况适应性试验中目标特性、探测性能、装载动态力性能三个方面考核内容,在理论分析基础上采用仿真计算、实验室试验及海上实航试验相结合的方法进行综合评估。结果表明:拦截弹的目标特性、探测性能、装载动态力性能三个方面满足规定的高海况使用要求,为综合评定拦截弹高海况适应性状态鉴定结论提供技术支撑。

直升机高海况起降相关装备能力要素分析

直升机舰上起降是1个舰、机、人、环等多因素耦合的复杂系统问题。重点分析影响直升机高海况舰上起降能力的舰、机相关装备因素,主要包括舰船的摇荡运动特性、起降平台及上层建筑主尺度,快速系留与牵引、摇荡运动预报等直升机舰面保障设备能力,直升机的抗合成甲板风、适应舰船摇荡运动、舰面开/关车等能力,以及风况监测能力等,给出装备因素影响直升机高海况起降的原理、规律、特点,总结部分国外海军相关研究和装备情况,为国内相关研究和装备研制提供借鉴和参考。

高海况下搁浅船舶人员转运技术的探索

随着国家海洋强国战略的开展实施,海上交通日愈频繁,大吨位、大吃水的超大型船舶发生搁浅事故也日益增多。本文旨在分析探讨如何高海况下对搁浅船舶人员实施救援。

基于G^0分布的高海况SAR船只目标检测方法

高海况条件下船只目标检测一直是SAR船只检测的难点之一,选用何种分布来精确描述强海杂波对目标检测效果有重要影响。文章将常用于陆地城区SAR图像建模的G0分布应用于高海况条件下杂波建模,分析了G0分布对不同星载SAR数据的建模效果,验证了其用于海面杂波拟合的适应性,得出G0分布对极不均匀区域海杂波建模能力要优于常用分布;结合恒虚警目标检测算法,提出了基于G0分布的星载SAR船只目标检测算法;利用海上同步实验,验证了此方法的有效性。

飞船返回舱高海况打捞设备电液控制系统

飞船返回舱高海况打捞设备是我国载人航天工程着陆场系统海上应急救生的重要设备,是解决恶劣海况条件下飞船返回舱的打捞方法和系统装备协调控制问题。通过系统研究与试验,完善了打捞方法与系统装备。系统采用现代液压传动与计算机PLVC编程控制,设计系统报警与故障诊断功能,通过集中监控系统,解决了复杂系统内各种设备的协调操作与自动控制问题;通过电气、液压与CAN-Bus通讯技术的集成,满足了恶劣海况条件下打捞返回舱的各系统设备安全运行和高可靠性的要求。系统设备经过了多次模拟返回舱打捞试验,验证了该项目打捞方法合理可行,系统设备安全可靠。

水面舰艇在高海况航行时的安全性分析

随着海军使命任务拓展,执行远洋任务越来越频繁,海域越来越广,时间越来越长,遭遇各种高海况的几率越来越高,高海况对执行任务造成一定影响。本文对影响水面舰艇高海况航行安全性的几个方面进行系统总结分析,通过与国外军规或民船规范的比较,了解我国水面舰艇高海况航行时安全性设计所处的水平,提高船员使用信心,为指挥者和舰员提供参考。同时为保障舰艇在高海况下具有良好性能,从设计者的角度出发,提出高海况下装载及使用原则。

高海况海洋遥感信息提取技术研究进展

中等海况下,星载合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar,SAR)已经广泛应用于海洋动力环境要素的监测(风场、波浪、流场)。近年来,SAR高海况遥感,尤其是探测台风海面风场、巨浪、流场已经成为国内外研究热点,并突破了一些关键技术。利用SAR多极化成像模式对海观测和新发展的地球物理模式函数,可以提取高海况下的海面风速、风向、有效波高、流速和流向等海洋表面关键物理参数。这些环境要素可以用于海洋灾害监测预警;为海洋和大气数值模式提供准确的初始场和同化源,改进模式预报精度;为研究全球气候变化提供有力的观测依据。

高海况下AUV回收过程力学特性研究

为了深入研究复杂海洋环境对AUV回收过程的影响,基于Fluent中的UDF和VOF模型,建立了AUV回收过程中三维海洋波浪模型,在此基础上对AUV回收过程中的阻力、升力干扰进行了研究。

拦截弹高海况适应性评估方法

拦截弹装备于水面舰艇,其主要使命任务是对来袭的反舰鱼雷实施硬杀伤拦截。工作时,拦截弹收到系统点火信号后,发动机点火,弹体出管飞行;弹体入水后,声引信完成分离,悬浮装置点火,弹体分离,气囊充气上浮;待弹体稳定悬浮后,开始正常工作。因此,拦截弹发射飞行及入水分离是否正常是影响其作战效能的关键因素。但在高海况下,对这些因素的评估存在试验组织实施难、试验产品回收难以及试验数据测量难等一系列实际问题。文中针对该装备的技术特性、使用环境,提出了拦截弹作战使用需满足的性能要求,并采用试验验证与仿真计算相结合的综合评估方法,针对拦截弹的弹道攻角、入水过载和连接件受力3个方面的性能能否满足规定的高海况使用要求进行了研究。结果表明,上述3方面性能均满足规定的高海况使用要求,为进一步给出该拦截弹高海况适应性状态鉴定结论提供了技术支撑。

高海况机翼波浪地面效应数值模拟与分析

针对三维等直机翼型(NACA0015),采用计算流体动力学(CFD)分析方法,以非定常不可压缩流动N-S方程和2阶RNGk-ε湍流模型,对高海况波浪地面效应进行了数值模拟与分析.首先在二维情况下数值模拟分析了波浪地面效应,讨论了计及当地风速和波浪行进速度的必要性,同时分析了高海况下波浪地面效应翼型气动力系数随飞行高度变化趋势及原因.在此基础上,计算分析了三维情况下,等直机翼在不同航向与风向角时的气动力系数及滚转力矩的变化,并重点对侧风影响下的滚转力矩产生机理及变化特点进行了论述.通过数值模拟,初步探讨了高海况下波浪地面效应对等直机翼气动特性的影响规律,为深入研究高海况对地效飞行器设计的影响提供了依据.

托起神州5号——“高海况打捞设备”项目完成

由中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所承担的载人航天工程“高海况打捞设备”项目，是航天员逃逸救生系统的重要组成部分，该所研制完成的三套“高海况打捞设备”技术达到了世界先进水平，并参加完成了“神舟”四号和五号的发射任务。

高海况漂浮物打捞网具的研究试验

为在高海况下安全打捞落水人员和重要的漂浮物,设计了一种打捞网具。为此研究了打捞过程中船舶行进速度、网口高度、打捞物体吃水深度等参数对打捞网性能影响;通过网具模型试验,模拟网具打捞作业,测试网具在打捞体进网前后力的变化,分析了打捞物体吃水深度与进网匹配性、进网的拖网速度以及网具受到的最大撞击力等。结果显示,试验用打捞体的进网条件受其吃水深度和网具拖速的影响较大。在打捞体吃水深度一定时,打捞体可在拖速≥2.5 kn时顺利进入网内;但当拖速过大,网口垂直扩张系数越小,不利于进网。试验范围内的最大撞击力随着拖速的提高而增大,最大值为27.84 k N。研究表明,网具最大撞击力的参数值对网线材料的选择与强度设计、网具支撑拦截臂架的结构强度计算具有指导意义。

舰炮武器系统高海况适应性仿真评估方法研究

针对舰炮武器系统高海况适应性经常无法在实际条件下开展考核的问题,在系统分析高海况环境对舰炮武器系统工作各环节影响因素及机理的基础上,梳理出舰炮武器系统高海况适应性评估的主要内容,重点研究并给出了对各设备结构强度刚度、跟踪伺服性能、跟踪探测性能和姿态测量性能高海况适应性的评估方法,对进行舰炮武器系统高海况适应性评估具有一定的指导作用。

一种基于显著性的高海况SAR图像船舶目标检测方法

提出一种基于显著性的高海况SAR图像船舶目标检测方法Itti-SAR,该方法由显著图提取与连接性判断两个阶段组成。在显著图提取阶段,针对SAR图像特性,将改进的方向特征和一致性特征引入传统视觉注意模型,以构建适用于SAR图像的显著性模型,实现高海况SAR图像船舶目标显著图的提取。在连接性判断阶段,采用密度约束对显著区域的连接性进行判断,防止将单个目标检测为多个,从而进一步降低虚警。在多幅SAR图像上的实验结果验证该方法的有效性,与经典CFAR算法的对比实验显示出其查准率、召回率高和不依赖于先验知识的优点。

相似理论在高海况打捞浮吊中的应用

针对大型高海况打捞浮吊设计成本和研发风险较高的问题,通过缩比模型实验,运用相似理论对大的原型进行预测,为设计、控制和打捞提供指导。首先建立多坐标系的运动学模型,建立基于变幅机构的角速度和角加速度微分方程模型,得到了角速度-角加速度-位移-速度的数学关系;其次基于流体运动学方程的分析方法和量纲矩阵的方法推出导原型和模型的相似准则,两种方法推导的相似准则相一致,并在几何相似和加速度相似的基础上推导原型和模型的相似比;最后结合原型和模型的实验数据,验证了运动学模型和相似理论中关于时间、速度、流量等的结论。

高海况海域海洋工程医疗保障实践

目的总结MH370客机水下搜寻专项任务期间医疗保障的方法和效果,为今后的类似保障工作提供经验。方法任务前加强保障医生体能训练,心理调整,技能培训,同时做好船上相关物资贮备、人员检测、宣教、培训等。结果累计门急诊量200余人次,以外伤、上呼吸道感染等疾病较为常见。整个搜寻过程期间,无传染病爆发。无人员发生重大疾病或相关并发症。结论充分的前期准备是圆满完成保障任务的前提,保障医生“一专多能”、过硬的临床能力是完成保障的基础,合理的保障策略是完成保障的重要保证。

高海况下小艇收放装置的技术与发展探讨

对高海况下小艇收放装置国内外研究开发现状进行了分析,探讨了在高海况下小艇收放装置的技术与发展情况,分析了高海况下小艇吊点布置情况及相对应的小艇收放装置的技术要求,提出了高海况下小艇收放装置的技术指标和参数。通过分析小艇收放装置的性能指标,开发出适合高海况救助艇收放装置及产业化,对提高我国造船技术水平有着十分重要的意义。

适用于高海况的智能搜救艇研究

某智能搜救艇采用救助艇作为本体,对水域风、浪、流适应性强,尤其适用于高海况海上救助,具备自扶正能力;在执行任务时无需人员驾驶,可实现定轨迹航行至失事地点开展搜索救援工作;搭载专业的救助设备如救助吊篮、抛缆云台、收缆绞车、摄像系统、数据传输系统、基础生命支持系统等,可实现远程遥控救助,智能化程度高,安全性强。本艇的研制开发,是创新海洋救助方式的一次有益尝试。

一种充分考虑高海况的风速反演算法研究

充分考虑海浪成长状态,根据四层介质模型和入射—反射波理论,对Zhao等提出的风速反演算法进行了改进。此改进算法和Zhao等提出的解析反演算法相比,风速反演结果较接近一些经验算法,如Brown算法、Young算法等。该算法在一定程度上弥补了解析模式未考虑具体海况实践的不足,又克服了经验模式函数的一些局限性。其不仅适用于低风速反演,而且适用于高风速反演,并且能取得更好的风速反演精度和效果。