基于ADC模型的水下异构平台效能评估

装备集群作业逐步成为提高水下任务效能的关键途径,传统可用性、可信性和固有能力(ADC)模型对多型装备构成的水下异构平台任务进行协同能力评估存在一定困难。选取以时间为变量的可靠性指标、续航能力指标和通信性能指标,建立树结构的指标综合模型,能够对协同因素进行数值量化,客观反映平台任务过程中的协同能力变化。以此为依据将能力矩阵进行连续化处理,并以装备个体为分系统,引入环境影响因子反映周边环境对装备性能的影响,建立改进型ADC模型用于系统效能评估。以自主水下航行器和通信节点构成的水下异构平台为例,对任务周期内的装备能力及平台效能进行评估。研究结果表明,该方法能够很好地结合多个协同因素进行效能评估,具有可行性和有效性,可以为多类型装备协同作业任务效能评估提供参考。

基于Adams和AMESim的海下平台拖缆系统的设计与联合仿真

为了进行海下平台拖缆系统的设计,根据虚拟样机技术原理,采用Adams和AMESim分别建立了海下平台拖缆系统的动力学模型和控制系统模型,通过联合仿真分析验证了其结果与理论计算相似,实现了拖缆系统的恒张力控制和协同作业,表明了该方法的可行性和可靠性.

开放式控制平台及其在无人潜航器制导系统中的应用

重点分析了开放式控制平台(OCP)的基本结构和中间件技术,并针对目前无人潜航器(UUV)制导系统存在的开发局限性,提出了基于 OCP 的开放式无人潜航器制导系统结构和软硬件实现体系。

航行器水下分离特性研究

航行器水下分离特性是航行器水下发射成功与否的关键。文中针对悬浮状态下浮筒平台与航行器的水下发射分离问题,基于流体体积函数(VOF)多相流模型和动网格技术,仿真研究了弹射气体压力和温度对发射过程航行器及浮筒平台水动力特性和运动特性的影响规律。结果表明:弹射气体压力对尾出筒时航行器和浮筒平台的相对位移量影响较小,位移比例基本与其质量反比例相同;尾出筒后水动力波动与冲击峰值随着弹射气体压力增加而增大;弹射气体温度对出筒过程运动特性影响较小,而出筒后水动力波动随气体温度的升高而增大。

数字孪生技术发展现状及其在水下无人系统中的应用展望

为填补数字孪生技术在水下无人系统行业应用的空白,文章首先对数字孪生技术的发展历程以及国内外发展现状进行了介绍,分析了数字孪生技术的特点;其次讨论了水下无人系统数字孪生技术的内涵与关键技术,从标准体系、设计、试验、制造加工以及运行维护等不同角度对水下无人系统行业的数字孪生技术发展应用进行了展望;最后结合泵台试验给出了水下无人系统数字孪生技术的典型应用案例。研究结果可为数字孪生技术在水下无人系统行业的进一步应用提供参考。

无人水下航行器声通信系统设计与应用

声波是迄今为止人类发现的唯一能在水下远距离传播信息的载体,为了对无人水下航行器(UUV)进行遥控和监测,建立一条UUV和水面指挥平台之间的无线通信链路,文中设计了一套UUV通信系统,该系统采用声波作为载体实现远距离无线通信。由于水声信道具有明显的多径干扰、多普勒频偏等特性,该系统采用非相干多载波频移键控(MFSK)技术保证声通信链路的稳定性。为了进一步加强遥控指令、状态信息等的可靠传输,采用停止等待自动要求重发(ARQ)协议对通信过程进行差错控制。所有控制算法均在低功耗数字信号处理器(DSP)硬件平台下实时实现。通过南海试验测试,验证了该系统的实用性和稳定性。