多水下机器人系统水动力计算的多线程实现

介绍多水下机器人(UUV)数字仿真平台的硬件结构以及单体UUV和多UUV系统的水动力计算流程,在此基础上利用Windows多线程技术实现多UUV的水动力计算,该方法已经用于多UUV数字仿真平台虚拟环境节点的设计中.系统仿真实验表明该方法设计的应用程序具有良好的执行效率和实时响应能力,为以后多UUV半物理仿真平台的水动力计算和实体多UUV系统水动力系数的验证奠定了基础.     

潜载UUV研究现状分析

潜艇与 UUV 协同作战能优势互补,形成新的作战能力与手段,这使得潜载 UUV 成为了近些年美国等海洋强国的研究热点。首先,对潜艇与 UUV 的协同作战模式进行研究;然后,结合作战需求对潜艇与 UUV 协同作战的关键技术进行了分析,并对当前潜载 UUV 装备的发展现状进行了总结;最后,参考国外潜载 UUV 发展经验对我国发展潜载 UUV 装备提出了几点建议。     

无人潜航器总体性能评估试验需求研究

为有效提高无人潜航器(UUV)水池总体性能评估试验能力,以国内三大UUV重点实验室试验水池尺度及设施配置情况为基础,结合UUV原理和结构组成,分析了UUV水池总体性能评估具体试验需求。通过分析UUV试验水池体量特点和水池设施配置需求,总结了9项UUV水池性能评估试验需求。为下一步水池规划建设和开展各项UUV水池试验提供借鉴和参考。     

UUV编队自适应协同跟踪控制研究

近年来,水下无人航行器(简称 UUV)在海洋资源勘测开发、海洋生态监测以及军事、经济、 社会等领域均有广泛应用,多 UUV 的编队控制成为国内外水下无人航行器研究的热点。首先给出了简化的三自由度 UUV 数学模型,然后通过平面直线的 Serret-Frenet 方程,建立 UUV 路径跟踪误差模型。通过运用领航者–跟随者方法构建 UUV 的编队控制模型,引入滑模控制的方法,对跟随者 UUV 的控制器进行设计,最终稳定地形成预设的编队。     

自主回收UUV水声定位与遥测遥控导引技术研究

针对 UUV 任务结束或能源不足时自主回收的需求,深入研究了 UUV 中远程水声定位与遥测遥控导引技术,完成了水声定位与遥测遥控导引系统方案设计,重点研究了 MFSK、OFDM、扩频等水声遥测遥控调制方式。 通过分析和对比,设计了一种正交混合扩频调制方式,并采用相干二维搜索技术,提高扩频技术多普勒补偿能力。 开展了湖上静态与动态跑船试验,试验数据结果表明:水声水平定位精度优于 0. 5%,水声遥测遥控系统解算误码率达到了 10^-3 数量级,可有效引导 UUV 回收作业。     

潜艇与UUV协同解算目标运动要素方法研究

有人–无人协同作战是未来体系作战的必然趋势,UUV 作为当今世界主要海军国家重点发展的水下作战装备,已经被广泛应用到水下战场,潜艇与 UUV 协同作战将成为全新的水下作战样式。结合潜艇单平台作战存在的弱点,研究了潜艇与 UUV 协同探测、攻击、防御等典型作战任务,围绕战场态势评估对目标运动要素解算的快速性、隐蔽性与安全性要求,提出了基于目标位置线的运动要素协同解算方法。     

UUV平台声兼容问题研究

UUV平台上声呐设备集成度高,设备之间容易相互干扰产生声兼容问题.通过理论与实例,针对UUV平台上2类容易被忽略的声兼容问题——强信号干扰弱信号和谐波干扰,对其产生机理进行了分析,并据此提出了一套UUV平台声兼容的系统设计方案.研究可以为UUV平台的声兼容设计与分析解决实际工程应用中遇到的声兼容问题提供参考.     

以作战仿真评估UUV集群作战效能

为了准确地对水下无人航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)的集群作战能力进行效能评估,建立效能评估指标体系并将作战仿真结果作为效能评估的数据来源,获得评估结果。通过对特定想定场景下的 UUV 集群作战仿真进行实例化,对作战效能评估与作战仿真流程进行了介绍,得到了符合理论预期的 UUV 集群作战的效能评估结果,证明了方法的有效性,为多装备参与下的体系作战效能评估奠定了基础。     

小型水下无人航行器的下潜过程研究

以小型水下无人航行器（UUV）为研究对象,研究旨在探讨和分析关键参数变化对UUV下潜过程的影响,并采用控制变量法来研究单一因素对UUV下潜过程的影响。研究结果表明：在UUV行进过程中,水流对舵翼产生升力,从而产生扭矩促使其下潜。因此,在UUV下潜时,姿态应尽量平稳,且俯仰角和下潜深度不宜过大。为了确保UUV在逆流和复杂环境下成功下潜,要求在保留一定余量的基础上,尽可能减小舵板舵角和螺旋桨转速。     

UUV操纵性设计及流体动力布局

UUV 使命不同,任务多样,运动及操纵复杂。为满足水下悬停、原地回转、侧向/垂向平移等运动要求,UUV 采用不同的鳍舵布局和推进器布置方案,以实现低速的稳定和高速的机动,同时具备复杂海况适应能力。梳理国内外 UUV 操纵性设计及流体动力布局方案,按照“鳍舵布局+主推进器布置+辅推进器布置” 的方式对 UUV 操纵布局进行划分,并分析各类操纵及布局的特点。