潜艇嵌入式训练异构系统集成研究及实现

潜艇开展实战化训练时,需要将训练用的软件系统嵌入并驱动整个潜艇。为了使这两种异构系统完好集成,结合潜艇实际情况进行了多项改进。在两系统间开辟了新的以太网和串口硬件通道用于通信,并配以必要的通信控制软件,通信控制软件基于受控的状态转换来工作,能够调度异构系统间的通信信息流使它们稳定工作在四种状态,同时还能够应对异常的状态转换而不死机。建立了可共享数据库用于存储和处理训练信息,其中包括兵力表、训练题目视图、训练评分存储过程等内容。最终实现了x86架构嵌入式训练系统和潜艇宿主系统的良好集成,集成后可以使用训练管理软件驱动全艇进行攻防训练,训练后还可以对以往的训练进行复盘分析。

改进粒子群优化算法在潜艇深度控制系统的应用

针对基本粒子群优化(PSO)算法收敛率低,局部搜索精度不够等缺点,提出了一种基于混沌变异思想的改进PSO算法,即LCPSO算法。一是利用混沌运动的遍历性和随机性对粒子进行混沌初始化;二是当判断算法已经停滞时,通过变异混沌扰动来增加粒子的多样性。典型测试函数验证结果表明,LCPSO算法能有效增强PSO算法的全局搜索能力,并且能避免算法的早熟收敛问题,具有较强的鲁棒性。LCPSO算法在模型潜艇深度控制系统中的水动力系数优化问题和PID算法中的控制参数优化问题中的应用,证明了该算法的有效性和实用性。

基于免疫遗传算法的潜艇水动力系数优化研究

针对潜艇空间运动方程中的水动力系数优化问题,采用一种基于适应性权重免疫遗传算法解决多目标非线性优化问题。选择若干对潜艇操纵控制具有高敏感度的水动力系数作为优化变量,运用适应性权重方法确定权重和目标函数,将多目标优化问题转化为单目标优化问题进行处理。针对某型潜艇,选取水平面Z型操舵机动、垂直面梯形操舵机动和水平面定常回转运动3种典型运动形式作为研究对象,就水动力系数优化前后的效果进行了仿真分析,证明了本文采用的优化方法的有效性。

基于XMSF的潜艇战术训练仿真系统分析与设计

针对HLA在潜艇战术训练仿真系统中的局限,提出了基于XMSF潜艇战术训练仿真系统的设计方案。首先概述了XMSF,然后根据潜艇战术训练仿真系统的功能需求,分析并设计了仿真训练系统实现中的关键技术,包括系统模型库设计、仿真系统与C4ISR系统的集成、搜索引擎、网络服务质量、中间件设计等。

基于Vague集的潜艇作战效能评估

针对现有潜艇作战效能评估方法不能全面反映专家不确定评价信息的问题,提出了一种基于Vague集的潜艇作战效能评估方法。该评估方法利用专家评价的合成Vague集与潜艇作战效能理想Vague集之间的加权贴近度进行潜艇作战效能评估。在专家权重求取上,采用贴近度赋权算法对各作战效能要素分别赋权,以反映专家对各作战效能要素评价的差异性。仿真实例验证了该方法的有效性。

“海军打击导弹”(NSM)武器系统综述

介绍了挪威的"海军打击导弹"的战技性能,深入分析了其设计、性能和作战使用等方面的特点,展望了其未来发展趋势,以综述分析的方法,展示了挪威根据自身地理特点发展防御性导弹武器的最新成果,以期为发展近岸防御导弹提供有益参考。

C^4ISR作战系统仿真建模方法研究

对于建设C4ISR系统来说,系统需求工程的出发点之一应该是基于对作战的描述,同时对目前作战过程进行描述的若干方法进行分析对比,结合实际情况对作战过程描述进行讨论并给出新的切入点。文章给出了一种实现C4ISR仿真系统和实装模拟系统互联的设计方案。该方案使用基于HLA的代理联邦将分布在仿真系统网络上的各个仿真节点和实装系统连接到C4ISR仿真系统中,并通过HLA/RTI完成仿真系统与实装系统间的交互。

对潜指挥信息保障系统指标体系的基本框架

对潜指挥信息保障系统评估指标体系,分为评估目标、一级指标、二级指标和底层指标4个层次,其中一级指标包括信息获取能力指标、信息传递能力指标、信息处理能力指标3部分。该体系的构建通过选择参评指标、划分体系层次、标准化指标数据、确定指标权重,以及构建测评指标体系模型等步骤得以实现。

浅析信息化体系结构在潜艇装备维修保障中的应用

分析了武器装备维修保障信息化的基本内涵,阐述了信息化体系结构的基本概念,在分析目前主流的信息化体系结构的基础上,对构建潜艇武器装备维修保障信息化体系结构需要解决的主要问题进行论述,并给出基于美国国防部体系结构框架规范的潜艇武器装备维修保障信息化业务活动模型。

基于ARM的船舶新风控制系统设计与实现

通过研究目前船舶新风系统的现状,针对人们对新风控制系统智能化、远程化的需求,根据实际情况,设计了一套基于ARM、多参数新风传感器、风机和无线传输模块的船舶新风控制系统。该船舶新风系统的智能化、网络化升级,不仅可以促进新风系统在智能化、自动化和网络化方面的进步,而且对我国船舶新风系统未来的发展具有一定的指导意义。

“全域作战”军事理论相关问题探赜

“全域作战”是随着时代发展应运而生的新作战样式。美军基于“多域战斗”(MDB)、“多域作战”(MDO)等作战理论,提出了“联合全域作战”(JADO)这一新的联合作战概念;俄军针对现代战争提出了“混合战争”理论;党的十九大报告对人民解放军提出了“全域作战”的战略要求。本文提出“全域作战”是在联合作战指挥机构统一指挥下,全部作战力量共同参加,以网络信息体系为支撑,具有智能化特征,作战力量整体融合、作战要素高度联动、作战能力叠加互补、作战行动全域联合、作战效能聚优释放的一体化作战。美军将作战域划分为物理域、信息域;俄军尚未对作战域进行明确划分;我军应将“全域作战”的作战域划分为物理域、信息域、认知域、社会域4个领域。

基于PSO优化的潜艇深度非线性PID控制

根据潜艇操纵控制过程非线性、慢时变的特点,在潜艇深度垂直面运动方程的基础上设计了一种基于粒子群算法的潜艇深度非线性PID控制器,针对非线性PID控制设计参数较多的问题,将参数设计问题转化为一种优化设计问题,借助粒子群优化算法,以某型潜艇深度控制系统为研究对象,对系统中的非线性PID控制参数进行了优化。仿真结果表明,该控制器不仅能较好地实现深度保持,相对于传统PID控制具有更好的稳态精度,对舵机的损耗也比传统PID控制小。

多目标指派问题在潜艇兵力配置中的应用

运用模糊数学的思想,首先将各目标下的属性值矩阵转化为模糊关系矩阵,再将模糊关系合成矩阵与解决传统指派问题的匈牙利法相结合,提出一种求解多目标指派问题的综合方法:模糊匈牙利法,并结合优化潜艇兵力配置问题进行了应用分析。

水下“有人/无人”作战平台协同运用方式探讨

随着水下无人作战力量的发展,水下作战形态由以有人为主向有人无人相结合的发展趋势越来越明显。本文对有人与无人协同侦察、反潜、反舰和布雷4种典型运用方式进行探讨,可为水下兵力合理运用提供理论参考。

水雷安全保险系统可靠性评估方法

水雷武器安全保险系统的可靠性是水雷武器装备研究的重要内容,而评估可靠性的方法又是可靠性研究的关键.本文中尝试对水雷武器安全保险系统可靠性的评估方法进行了探讨,并通过实例表明,要提高水雷安全保险系统,应构建各部件的贮备系统,并提高单元部件的可靠度.

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。

海水密度变化对潜艇悬停垂向运动的影响仿真研究

采用潜艇悬停垂向运动二阶常系数非齐次线性运动方程,对某型潜艇悬停垂向运动进行仿真模拟。在仿真计算的基础上,比较不同梯度下潜艇垂向运动特性。分析海水密度变化对潜艇悬停垂向运动的影响,得出稳定深度与海水密度变化率的量的关系。

基于Vague集的潜艇威胁目标类型判别方法

将Vague集理论引入到潜艇威胁目标类型判别问题中,建立了基于Vague集理论的潜艇威胁目标类型判别系统模型。通过满足表征目标类型隶属程度的特征参数Vague集与正负理想Vague集的最近最远距离来确定特征参数的影响权重,进一步利用特征参数Vague集与正负理想Vague集的加权距离来获得与各目标类型的贴近度值,据此来进行目标类型判别。仿真实例验证了该方法的有效性和可信度。

舰艇控制系统冗余以太网设计

为了提高舰艇控制系统的可靠性,提出了基于QNX操作系统的舰艇控制系统冗余以太网,并且在设计系统时充分考虑了故障的自诊断和软件容错的实现。介绍了冗余以太网需解决的问题,着重分析了冗余以太网拓扑结构,以太网节点号和网络节点图的自动生成,以太网进程结构和工作过程。实际使用表明,采取的容错措施行之有效,基本达到了设计要求。

潜艇使用机动搜索鱼雷攻击水面舰艇方法

发挥鱼雷航程远,能够根据线导指令按指定搜索策略对位置散布目标实施机动搜索的特点,潜艇利用特殊海洋环境远距离发现目标。在目标方位不连续、不准确的情况下,建立对目标运动要素的概略解算,根据概略目标运动要素,进行鱼雷机动搜索策略规划,对目标距离进行粗判,定下攻击决心,发射并控制导引鱼雷在目标散布区域实施机动搜索。在目标运动要素更新后,可重新规划鱼雷搜索策略,通过导引线发送至鱼雷,鱼雷实施新的机动搜索,提高鱼雷发现目标概率。