艦船科學技術(shù)最新期刊目錄

浮式平臺緩波型動態(tài)海纜的服役特性分析————作者：邱銀鋒;黃存;魏澈;易叢;劉毅;楊婉秋;倪凌霄;陳凱;

摘要：隨著海上風電開發(fā)的深遠海化，傳統(tǒng)的單樁基礎(chǔ)和導管架基礎(chǔ)將難以滿足深遠海海上風電開發(fā)的需求，漂浮式基礎(chǔ)將成為未來深遠海海上風電的重要基礎(chǔ)型式。然而，由于漂浮式風機平臺處于運動狀態(tài)，導致其輸出電纜轉(zhuǎn)變?yōu)閯討B(tài)電纜，如何安全、可靠地對動態(tài)電纜進行設(shè)計成為漂浮式風機開發(fā)的主要挑戰(zhàn)之一。為指導漂浮式風機平臺動態(tài)海纜的設(shè)計和保護，基于OrcaFlex軟件開展漂浮式平臺緩波形動態(tài)海纜服役特性分析，分析研究了不同結(jié)...

水下航行器內(nèi)部激光通信系統(tǒng)設(shè)計研究————作者：楊令龍;寇小明;潘進;吳斌;王凱國;

摘要：基于激光通信技術(shù)通信速度快抗電磁干擾能力強等特點，提出一種適用水下航行器內(nèi)部通信的激光通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用二進制開關(guān)鍵控方法進行調(diào)制解調(diào)，通過成形濾波、8B10B編碼等方式改善系統(tǒng)的誤碼性能。在自適應(yīng)判決的基礎(chǔ)上引入相關(guān)性分析修正對判決數(shù)據(jù)進行修正，進一步降低系統(tǒng)誤碼率。仿真驗證結(jié)果表明在通信速率為1 Mb/s、信噪比為15 dB的情況下，上述方法能夠?qū)⑼ㄐ畔到y(tǒng)的誤碼率由10^-3

基于和積算法的艦艇編隊協(xié)同導航————作者：王蘇;周紅進;黃鴻殿;徐貴鵬;

摘要：針對艦艇強導航干擾背景下，導航能力偏弱的單艦難以保證自身導航精度的問題，本文提出基于和積算法的艦艇編隊主從式慣性基協(xié)同導航方法。利用編隊各艦搭載的不同精度慣性導航基準，開展協(xié)同導航技術(shù)研究。構(gòu)建了2艘艦艇組成的一主一從式慣性基協(xié)同導航數(shù)學模型，并將慣性導航信息參量與因子圖融合，設(shè)計了基于因子圖的和積協(xié)同導航算法；通過分析因子圖中節(jié)點消息傳遞過程，獲取了各節(jié)點之間的導航消息傳遞概率密度函數(shù)；以時間更...

人因工程學在潛艇指揮系統(tǒng)設(shè)計研發(fā)中的應(yīng)用————作者：楊杰;

摘要：潛艇指控系統(tǒng)屬于作戰(zhàn)系統(tǒng)下最為核心的復(fù)雜子系統(tǒng)，其在作戰(zhàn)系統(tǒng)中的重要性不斷增強，系統(tǒng)構(gòu)成更加復(fù)雜。針對目前指控系統(tǒng)重點關(guān)注于提升軟硬件功能性能，而忽視艇員主觀能力對系統(tǒng)決定性作用的現(xiàn)狀，故闡述在潛艇指控系統(tǒng)設(shè)計中引入人因工程學的必要性。從人因工程角度分析現(xiàn)有潛艇指控系統(tǒng)存在幾點不足并提出改進方案，對指控界面優(yōu)化設(shè)計、自動化定制、維護管理及其他功能等多個方面提出了較為具體的改進意見，并對其發(fā)展方向進...

基于臨界平面法的試驗件隨機振動疲勞壽命預(yù)測————作者：邢雪;朱賀;馬炳杰;夏兆旺;陳波;

摘要：為對隨機振動工況下的船舶結(jié)構(gòu)壽命預(yù)測建立數(shù)學模型，由于試驗條件的限制，以標準試驗件為研究對象進行隨機振動工況下的疲勞壽命預(yù)測，基于臨界平面法，結(jié)合隨機過程譜矩理論以及Minner線性疲勞累積理論，建立了一個隨機振動疲勞壽命預(yù)測模型。開展了試驗件模態(tài)試驗以及隨機振動疲勞試驗，得到了試驗件在平直譜頻段范圍均為70～150 Hz，峰值分別為0.15、0.25、0.35 g²/Hz工...

基于分層MPC的多拖輪帶纜自主伴航控制策略研究————作者：郝致遠;王健;趙冰;張博;路百松;易宏;

摘要：本文針對多艘拖輪對海上大型船舶進行帶纜伴航的問題，提出一種基于分層模型預(yù)測控制的帶纜自主伴航控制策略。在頂層考慮帶纜伴航安全性約束，設(shè)計基于多約束MPC的軌跡規(guī)劃器以規(guī)劃安全的拖輪伴航軌跡，并提出前置預(yù)優(yōu)化機制解決多安全性約束下的初始解猜測問題。在底層基于雙全回轉(zhuǎn)推進器特性設(shè)計軌跡跟蹤控制器，控制拖輪跟蹤頂層規(guī)劃的安全軌跡，實現(xiàn)多拖輪帶纜自主伴航控制。仿真試驗結(jié)果表明，所提控制策略可以實現(xiàn)安全的多...

艏部艙室破損下潛艇抗沉性研究————作者：周宗和;劉元;李寒飛;劉承;

摘要：為了探究潛艇首部艙室破損進水后潛艇操縱性的變化規(guī)律，設(shè)計了潛艇操縱運動仿真系統(tǒng)，基于建立的潛艇首部艙室破損進水模型，進行正常工況和首部艙室破損進水工況下的水平面回轉(zhuǎn)運動、水平面Z形操舵運動、垂直面梯形操舵運動的仿真，得到了潛艇破艙后操縱性的變化規(guī)律。同時，對首部耐壓艙室破損進水后不同位置主壓載水艙的吹除抗沉響應(yīng)規(guī)律進行研究，得到了在不同速度下不同位置的吹除抗沉效應(yīng)。在進行首部吹除的同時，研究了在不...

內(nèi)嵌多孔的彎折聲學超材料吸聲性能研究————作者：肖英龍;童宗鵬;吳飛;楊明綏;朱曉健;曾秋宇;

摘要：針對中低頻寬帶噪聲控制問題，本文提出一種內(nèi)嵌多孔的變截面彎折聲學超材料。首先采用阻抗轉(zhuǎn)移法和Johnson-Champoux-Allard(JCA)模型構(gòu)建了變截面彎折超材料單元吸聲系數(shù)理論模型，設(shè)計了在736 Hz處實現(xiàn)0.98的準完美吸聲和帶寬高達392 Hz高效吸聲（吸聲系數(shù)>0.8）的變截面彎折超材料單元，且厚度僅為48 mm。繼而采用有限元方法分析了其寬帶高效吸聲機理，并驗證了理論模型準...

基于群體智慧的船舶避碰行為研究————作者：王文灝;萬紅;陳蜀喆;方崳;

摘要：為更好地應(yīng)對船舶會遇局面混亂的問題，通過分析大量船舶AIS數(shù)據(jù)，按照讓路船與直航船的標定，結(jié)合《規(guī)則》對會遇局面的3種劃分，融合群體智慧，并利用支持向量機模型與決策樹模型對全樣本進行模擬，得到不同轉(zhuǎn)向行為聚類特征，總結(jié)歸納出基于群體智慧的船舶避碰決策。最后運用綜合風險評價模型對所得到的船舶避碰決策進行驗證評估。結(jié)果表明，該船舶避碰決策研究在應(yīng)對船舶會遇局面時能夠克服《規(guī)則》對于傳統(tǒng)會遇局面避碰行為...

基于模糊動態(tài)窗口的無人艇多動態(tài)障礙物路徑規(guī)劃————作者：林澤瓊;劉海生;

摘要：針對無人艇在多動態(tài)障礙物下避障、快速規(guī)劃路徑進行導航?jīng)Q策的要求，傳統(tǒng)的動態(tài)窗口算法（DWA）存在運行效率低、容易陷入局部優(yōu)化、復(fù)雜環(huán)境下搜索能力差等問題。在具有多個動態(tài)障礙物的復(fù)雜環(huán)境中，引入一種模糊邏輯算法對DWA算法進行改進，提高了路徑評估函數(shù)的靈活性。模糊控制系統(tǒng)通過輸入無人艇、終點和周圍障礙物的信息，輸出評價函數(shù)的相應(yīng)系數(shù)權(quán)值。在無人艇搜索路徑過程中，實時調(diào)整軌跡評價函數(shù)的權(quán)重，以達到優(yōu)化...

海流環(huán)境下面向動態(tài)目標的無人艇路徑規(guī)劃————作者：魏凱;潘家財;楊朝棚;陸蒙潔;賈世灝;

摘要：無人艇在執(zhí)行任務(wù)時，往往會面臨任務(wù)目標位置的變化，且受海流空間分布和時間變化的影響，其航行路徑常具有不確定性和復(fù)雜性。因此，研究無人艇在海流環(huán)境中如何實時獲取目標信息并靈活調(diào)整航行路徑顯得至關(guān)重要。本研究針對無人艇在海流環(huán)境下對動態(tài)目標點的路徑規(guī)劃問題，提出一種基于海流和動態(tài)目標的勢場法。該算法優(yōu)化了人工勢場法的斥力函數(shù)，通過引入無人艇與目標點的相對距離解決目標點不可達問題。同時，考慮海流對無人艇...

基于MBSE的水面無人艇裝備保障體系研究————作者：沈杰;李小軍;柏楊;鮑悅;許兆鑫;劉浩然;

摘要：水面無人艇是海上有人/無人協(xié)同作戰(zhàn)體系中重要的一環(huán)，對裝備的保障性、可維修性要求較高，因此亟需建立與其裝備體系相匹配的裝備保障體系。為解決水面無人艇的保障體系設(shè)計問題，應(yīng)用基于模型的系統(tǒng)工程（Model Based System Engineering,MBSE）方法，面向典型應(yīng)用場景構(gòu)建水面無人艇裝備保障體系的多視圖模型，并給出水面無人艇裝備保障體系在仿真推演過程中的關(guān)鍵要素和基本流程，初步構(gòu)建...

面向氣象無人艇的實時海面場景分類方法————作者：蘇睿涵;胡劍秋;蔡慶;鄧強;劉盼盼;

摘要：在海面氣象觀測任務(wù)中，面對復(fù)雜多樣的海面場景，無人艇執(zhí)行任務(wù)過程中需要準確識別、分類海面場景，基于識別分類結(jié)果實時改變感知決策策略，以保證航行安全和高效作業(yè)。本文提出MSSNet場景分類模型，創(chuàng)新性地將MobileNeXt模塊與MobileVit模塊融合，并引入CA注意力模塊高效提取全局語義信息，提高模型識別性能。本文基于艇載多種圖像傳感器構(gòu)建無人艇海面場景分類圖像數(shù)據(jù)集，包括霧天、強光、弱光、水...

基于MLP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的海上發(fā)射平臺主尺度優(yōu)化研究————作者：盧志童;王寶來;王超;王棋;

摘要：海上發(fā)射平臺是確保海上發(fā)射安全的重要一環(huán)，利用多層感知機（MLP）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對海上發(fā)射平臺進行優(yōu)化。參考海上發(fā)射的總體性布置設(shè)計，建立了火箭在發(fā)射船上剛性連接段的彎矩模型，計算平臺的不同浪向角下的運動響應(yīng)確定0°浪向角作為最優(yōu)浪向角；選取6個平臺主尺度參數(shù)作為優(yōu)化變量，通過MLP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型對母型平臺進行優(yōu)化設(shè)計，得到的優(yōu)化平臺火箭彎矩相比母型平臺減少了21.2%；隨后對部分優(yōu)異的樣本點進行建模和數(shù)...

基于多傳感器感知的船舶柴油機熱力參數(shù)監(jiān)測研究————作者：邱亞蘭;王建林;

摘要：柴油機是船舶動力的核心裝置，對其熱力參數(shù)進行監(jiān)測可以有效提高船舶航行安全性。提出一種基于多傳感器感知的船舶柴油機熱力參數(shù)監(jiān)測系統(tǒng)，設(shè)計系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)，對熱力參數(shù)相關(guān)的傳感器進行硬件選型，設(shè)計燃油溫度和壓力傳感器基本結(jié)構(gòu)，提出一種基于貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的多傳感器數(shù)據(jù)融合方法，并采用加權(quán)平均法進行決策融合，在此基礎(chǔ)上使用構(gòu)建的監(jiān)測系統(tǒng)對等多個壓力和溫度傳感器數(shù)據(jù)進行實時監(jiān)測，計算得到的決策融合結(jié)果能夠有效排除異...

進排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)對發(fā)動機工作不均勻性的影響————作者：梁文威;唐元元;鄺文濤;張琦;

摘要：進排氣系統(tǒng)是發(fā)動機的重要組成部分，其設(shè)計的優(yōu)劣程度直接決定了發(fā)動機的整體性能，為了更加深入地研究發(fā)動機進排氣管道結(jié)構(gòu)對發(fā)動機氣缸主要性能均勻性的影響，對建立的發(fā)動機一維模型進行關(guān)于管道結(jié)構(gòu)的仿真實驗。結(jié)果表明，進氣管長度變化會引起氣缸最大壓力、排氣溫度、平均有效壓力（IMEP）和制動比油耗（BSFC）出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象；當進氣管徑差值為6 mm時，各性能參數(shù)不均勻性達到最大；進氣總管長度增加時，氣缸最...

起重船新能源微網(wǎng)及能量管理方法研究————作者：李濤;楊佳;譚智坤;孫金柱;李志遠;張立強;

摘要：為實現(xiàn)某起重船在停泊工況下輔助柴油發(fā)電機的節(jié)能減排，在400 V交流母線增設(shè)光伏發(fā)電和儲能系統(tǒng)，并使用能量管理方法對船舶電網(wǎng)能源調(diào)度進行優(yōu)化。基于光伏發(fā)電量及負載數(shù)據(jù)，提出一種利用遺傳算法對儲能系統(tǒng)充放電功率進行多目標優(yōu)化的能量管理策略。在考慮電網(wǎng)性能約束的情況下，利用儲能系統(tǒng)“削峰填谷”平抑微電網(wǎng)中負荷波動，保證輔助發(fā)電機工作在高效燃油區(qū)間，同時獲得滿足夜間負載需求的能量。經(jīng)仿真可知，該方法年可...

低檢測置信度下輕量化水下多目標跟蹤算法————作者：張文凱;余敏;劉浩煜;葉顥;馮琳琳;湯奇榮;

摘要：水下聲吶圖像存在背景噪聲嚴重等問題，導致水下分類器輸出大量檢測低置信度對象。而現(xiàn)有的水下多目標跟蹤框架大多簡單排除低置信度目標，導致跟蹤軌跡中斷。本文提出一種低檢測置信度下水下多目標跟蹤算法YOLO-Fair MOT；引入多通道隨機混合注意力模塊，抑制背景噪聲的影響；采用深度可分離卷積降低模型復(fù)雜性，提升跟蹤過程的整體速度；結(jié)合低置信度數(shù)據(jù)匹配算法與廣義交并比匹配算法，改善跟蹤軌跡的中斷問題。實驗...

船載電子穩(wěn)像系統(tǒng)的平臺穩(wěn)定性控制技術(shù)研究————作者：田華;于平平;安學宇;

摘要：平臺穩(wěn)定性控制是船載電子穩(wěn)像系統(tǒng)的核心。當前電子穩(wěn)像系統(tǒng)平臺穩(wěn)定性控制算法較為復(fù)雜，且硬件成本高，本文提出一種基于MPC模型的電子穩(wěn)像系統(tǒng)平臺控制方法，設(shè)計平臺穩(wěn)定系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)，詳細分析各模塊的功能，對基于MPC模型的平臺穩(wěn)定性控制進行仿真，從運動曲線控制、圖像抖動誤差以及角度誤差等3個方面對控制效果進行分析。結(jié)果表明，基于MPC模型的平臺穩(wěn)定控制技術(shù)能夠有效降低控制誤差，滿足船載電子穩(wěn)像系統(tǒng)的...

極區(qū)橫向慣導/超短基線組合導航模型————作者：馬子凡;程思翔;程建華;唐宇辰;臧楠;

摘要：針對單浮標極區(qū)慣性導航（INS）/超短基線（USBL）組合導航模型中未考慮極區(qū)惡劣觀測環(huán)境下浮標衛(wèi)星導航（GNSS）定位誤差的問題，本文通過在組合導航模型中引入浮標位置誤差，進而推導分析其對極區(qū)INS/USBL組合導航估計的影響。同時，構(gòu)建一種顧及浮標GNSS位置誤差的橫向INS/USBL組合導航模型，并利用仿真實驗對理論結(jié)果進行驗證。仿真結(jié)果表明，INS/USBL組合導航結(jié)果顯著受GNSS誤差影...

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