基于TFN-AHP和云模型的母舰对气垫船保障能力评价

母舰对气垫船的保障能力是气垫船任务执行能力的重要组成部分,对母舰的保障能力进行综合评价是提升气垫船与母舰保障适配能力的重要环节。母舰对气垫船的保障活动具有高度的随机性、复杂性和动态性,导致其保障能力的评价也存在不确定性和模糊性。为此,基于三角模糊数(triangular fuzzy number,TFN)-层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)与云模型提出了一种新的母舰对气垫船保障能力评价方法,并对某型母舰对气垫船的保障能力进行了评价。该方法通过特定的结构算法完成定性概念与定量表示的相互结合,降低了保障能力评价中权重计算的主观性和随机性,为母舰对气垫船保障能力评价提供了借鉴。

吊舱式推进系统在实船上的集成应用和接口分析

对吊舱式推进系统在智能型无人系统母船上的集成应用和接口进行分析,对智能航行与远程控制系统的集成和智能航行与吊舱式推进系统的接口进行分析。阐述智能型无人系统母船的人工驾驶、智能航行和远程控制等操作模式及其控制逻辑,为类似智能船舶的设计与建造提供借鉴与参考。

海上风电发展相关船舶探究

随着我国海上风电爆发式增长,海上风电已经出现离岸距离远、风场水域水深,以及风机大型化的特点。海上风电机组及其配套设施的重量和尺寸成倍数增长,海上风电建设和运营过程中需要的使用更加专业和先进的“运输船舶”、“施工船舶”和“运维船舶”。本文从海上风电将开始全面迎来10 MW及以上风机建设需要所涉及到的此三类型船舶特点入手,主要分析海上风电往深、远、海发展,机组大型化趋势下所需要配套船机资源的发展趋势和对海上风电船舶发展情况进行思考。

本舰机动左右舷分辨方法研究

针对传统单根线列阵的左右舷分辩问题,经过深入分析,给出了本舰机动左右舷分辨方法中的一些影响因素,并对机动角度和滞后时间得出了定量结论。文中研究的内容对传统拖曳线列阵声纳的左右舷分辨和战术使用具有参考价值。

一种回收过程中UUV对运动母船的跟踪方法

在无人水下航行器(UUV)对运动母船的跟踪过程中,跟踪方法需要适应母船的运动特性,为此该文提出了引入速度量的人工势场法。为了保证跟踪过程安全可靠,考虑到母船外部形状的复杂性,在母船周围划定四个禁航区。在运动规划过程中除了将UUV、母船和禁航区的位置信息作为规划要素外,加入了三者的速度信息,得到改进的势场法。基于改进的势场法得到UUV的速度和航向方程,并在母船以运动场方式运动的工况下进行了UUV跟踪母船的仿真实验,结果表明所设计的运动规划方法能够实现UUV水下自主回收作业中对运动母船的安全跟踪。

小卫星从母星释放过程的GPS卫星可见性分析

针对小卫星的一种安装、在轨二次发射方式,通过分析小卫星从母星释放过程中的GPS星座可用性,研究了小卫星的弹出旋转式在轨二次发射的可行性问题。首先,分析了小卫星对单颗GPS卫星可见的数学条件,然后导出了小卫星在二次发射从母星释放过程的三个不同阶段中对单颗GPS卫星可见的数学描述,最后研究了整个过程的GPS星座可用性,提出了一种保证释放过程中GPS星座可用的弹出时刻选取方法,并完成了数值计算验证。本文提出的选取方法,能够保证释放过程中GPS星座可用,避免释放过程中小卫星与母星发生意外碰撞的可能,从而证明了这种弹出旋转式在轨二次发射方式具有可行性。这一结论对我国小卫星在轨二次发射应用有参考价值。

“深海一号”载人潜水器支持母船水下辐射噪声控制关键技术

水下辐射噪声作为科考船的一项重要设计指标备受关注。本文以“深海一号”载人潜水器支持母船为例,详细论述了该船在设计建造过程中针对水下辐射噪声所采取的全过程控制和评估的主要思路和关键技术,并通过实船测试验证了相关指标,可为同类型船舶水下辐射噪声控制和评估工作的开展提供参考。

“深海一号”载人潜水器支持母船设计关键技术

"深海一号"是中国第一艘为"蛟龙"号业务化运营提供支持保障的载人潜水器支持母船。文章从船型优化、支持保障能力及功能兼容性、电力推进系统谐波抑制、环境友好、水下辐射噪声、适居性等方面对该船在设计中面临的主要挑战及其解决方案进行了分析说明,并与国内外同类船舶进行了对比。结果显示,"深海一号"的各项主要指标均优于国内外典型同类船舶。

本舰机动分辨目标左右舷建模与仿真

为研究本舰机动分辨目标左右舷的转向角度,分析了本舰机动分辨目标左右舷推理规则可能存在的误判问题。综合考虑敌我运动和转向时间等因素,建立了本舰机动分辨目标左右舷的细化模型。仿真结果表明,本舰转向方向与目标所处舷角方向相反时,分辨目标左右舷所需的转向角度较小;反之,则需较大的转向角。最后,根据仿真结果,利用1stOpt软件进行拟合得到本舰转向后目标舷角最大值和最小值的多项式表达式,并完善了本舰机动的推理规则以更加可靠地判断目标左右舷。

约束条件下基于满意模型预测控制的动基座水下无人航行器对接控制

针对水下无人航行器与运动母船对接过程中存在多种复杂约束,单一优化目标无法满足多目标同时最优的问题,本文通过将满意控制思想引入到模型预测控制中,设计了一种约束条件下的多目标多自由度的满意模型预测控制对接控制器。首先,对动基座水下无人航行器对接过程中的多种复杂条件进行详细分析。然后,将水下无人航行器模型按照满意思想进行分布式处理,得到北东位置、深度、纵倾和航向模型。最后,将多种复杂约束分别引入到分布式的水下无人航行器预测模型和目标函数中,进行优化求解。仿真结果表明:该方法在处理多种复杂约束问题上的快速性和稳定性。

ROV脐带缆水动力分析

本文基于水动力软件OrcaFlex搭建了母船-脐带缆-ROV水动力模型,模拟近海海况下ROV的运行,探究ROV在不同运动模式下脐带缆受到的水动力特性。利用水动力软件AQWA获得母船被动运动下的RAO,采用OrcaFlex软件进行水动力仿真,获得脐带缆受到的有效张力、Strouhal频率和缆绳位移等一系列水动力响应。结果表明,ROV在进行平动或旋转运动时,脐带缆两端牵制力具有周期性;在缆长方向上,各个流向对应张力曲线的波动表现出平缓的特点,且中间张力较小,两端张力较大;将缆绳作为参考点,流体靠近ROV运动和母船的相对流速和Strouhal频率均越大。研究结果可为小型ROV脐带缆水动力分析提供有效的指导。

波浪中母船干扰下潜水员梯的运动及水动力特性分析（英文）

潜水员梯是通过销轴连接在母船舷侧为潜水员执行潜水作业时上下船的平台,为保证在波浪中使用时的安全性,对其波浪作用力、运动响应及销轴处的动作用载荷设计有较高要求。为研究母船干扰下潜水员梯的动态响应特性,采用基于深水格林函数为积分内核的边界元方法,先计算母船及潜水梯这一整体的运动响应及其平均湿表面的辐射和绕射压力分布,依据刚体运动合成原理求解得到潜水梯重心处的运动。再以潜水员梯为研究对象,采用压力积分方法获得潜水员梯的波浪力作用,并将其运动、波浪力和销轴处的作用力联立构成动力学平衡方程,逆向求解出销轴处的动作用力。基于上述思路,系统研究了波长、航速及潜水员梯与母船相对位置变化时潜水员梯的运动、波浪作用力及销轴处作用力的变化规律,为潜水员梯的布置、销轴的选型及潜水作业时母船的操纵可提供指导意义。

基于目标舷角分布范围的拖线阵声纳左右舷分辨推理模型

被动拖曳线列阵声纳存在目标左右舷模糊的问题,现有分辨模型可能导致误判。为克服现有模型的误判问题,综合考虑目标距离、初始舷角以及本舰机动角度等重要影响因素,建立了本舰转向完成重新测得目标时目标舷角(θ1)分布范围的解算模型。基于该模型得到目标分别位于本舰左舷或右舷时目标舷角对应的分布区间1和区间2。根据区间1和区间2的不同组合以及θ1值落在区间1和区间2的不同情形,建立了拖曳线列阵声纳左右舷的新模型。最后,实例验证了模型的适用性和正确性。

航母中线电视监视系统的设计

研究设计了航母中线电视监视系统。依据照度、对比度及分辨率要求提出了一套基于电子倍增电荷耦合器件(EMCCD)的光电成像系统。分析了航母中线电视监视系统的舰载稳定平台的精度要求,并探讨了该系统可采用的图像处理算法。分析表明:采用主流的Andor Ixon EMCCD并配合口径为40 mm的光学系统可满足照度、对比度和分辨率的要求;采用Petzval形式初步设计的F/2光学系统,其光学传递函数接近衍射极限;而现有舰载稳定平台技术可以满足指向稳定的需要。最后,分析了形心算法、边缘算子算法在获取着舰机位置和姿态角的应用。该系统具有全天候工作能力,适用于航空母舰的着舰引导。

潜器母船动力定位自动控制系统

该文介绍了我国第一艘遥控潜器 (ROV )母船动力定位自动控制系统组成、工作方式、性能及动力定位试验结果。该系统根据ROV的作业要求实现了工作母船定向航行、动力定位及自动跟踪ROV ,可直观、形象地显示工作母船和ROV运动信息 ,人机界面友好。

载人潜水器母船网络信息系统设计分析

本文结合我国载人深潜科学考察对母船网络信息系统的需求,阐述了载人潜水器母船网络信息系统的设计原则及总体设计方法,并对各分系统设计与实施进行论述,旨在为我国新建载人潜水器母船网络信息系统建设提供参考。

载人潜水器母船发展现状及设计分析

文章分析了载人潜水器母船的国内外发展现状,并结合我国新时期载人深潜科学考察需求,提出了我国载人潜水器母船基本设计思路,旨在为我国新型载人潜水器母船的设计与建造提供参考。

大开口深拖母船全船强度有限元分析

在深拖母船舯部位置设置上下贯通的大开口结构会严重削弱船舶的总纵强度和弯扭强度,因此在对该开口区域进行详细设计之后,有必要采用全船结构有限元分析方法对船舶的结构强度和变形水平进行评估。采用设计波法得到波浪载荷,计算全船结构在各种工况下的应力和变形结果,总结出该船型的受力特点,并结合全船结构强度直接计算结果,对选取的典型节点进行疲劳强度评估,得到各典型节点的疲劳寿命,为目标船的结构优化提供参考。

水线面大开口深拖母船的阻力性能研究

采用CFD方法对某一深拖母船的阻力性能进行分析比较,计算一组航速下深拖母船的阻力,比较不同开口方式的阻力性能,分析其流场和压力分布,研究其阻力增加的原因,并探索减小阻力的方法。计算方法及所得出的结论可以为母船的设计以及开口船舶的阻力性能研究提供参考。

深拖母船水动力特性研究

针对水线面大开口深拖母船水动力性能问题,以船中具有大开口的深拖母船为原型进行数值模拟,计算分析相同主尺度的有开口船型和无开口船型的水动力系数,根据各系数在不同波浪周期下的变化规律,得出水线面大开口对船体水动力性能的影响,计算并对比分析不同开口形状及开口位置条件下的船舶时域运动响应。分析结果为保障水下拖体正常收放作业以及母船开口设计提供了参考依据。