潜艇作战系统数字孪生体应用需求分析

目前潜艇作战系统数字孪生体的有关研究并不多见,在对数字孪生技术概念内涵进行描述的基础上,结合潜艇作战系统全寿命周期,对其数字孪生体的军事应用需求进行了深入分析,提出了有关应用面临的问题并探讨了解决思路及方法,可为潜艇作战系统数字孪生体的方案设计提供参考借鉴.     

无人航行器对抗敌反潜装备作战使用技术研究

美国及其盟友为限制中国前出第一岛链进入西太平洋和北印度洋,采用天基卫星监测、水面舰船监听、水下潜艇区域探测、水下无人航行器及在海峡布设海底监听阵等方式在源头、航路及峡口等多个区域对我潜艇实施监视和跟踪。通过对潜艇不同探测装备分析,提出了一种具备水面、水下诱骗和打击能力的无人潜航器,敌反潜机诱骗、反潜直升机诱骗打击和潜艇掩护逃生等作战使用方法,对无人潜航器研发和使用具有一定的指导意义。     

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。     

美国水雷作战能力现状与发展研究

从水雷装备和布雷能力 2 个方面介绍了美国水雷作战能力现状。重点介绍了近年来美国开展的水雷改进/研制项目和布雷能力建设情况,包括“快速打击”系列水雷、隐蔽投送水雷、先进水下武器系列、 “锤头”水雷,以及无人布雷平台等。总结了未来美国水雷作战能力,分析了美国水雷作战能力发展的特点, 提出了美国水雷发展对我们的启示。     

外军水下特种作战装备体系研究

自第二次世界大战以来,以战斗蛙人特种破袭为代表的水下特种作战受到越来越多国家军队的重视。水下特种作战装备向什么方向发展、装备体系如何构建是亟待研究的问题。在分析几种典型水下特种作战样式的基础上,对外军水下特种作战装备体系典型组成进行了初步探讨,并对体系内各类装备种类、形态和基本能力需求进行了初步分析,可为构建水下特种作战装备体系提供决策参考。     

海战兵棋在海上合同作战研究中的应用与分析

兵棋推演是进行战争预实践的一种方式,海战兵棋推演系统在海上合同作战研究中具有重要的应用价值.通过海上合同兵力模拟对抗与分析,深入探讨了体系化作战背景下海上合同作战的特点,研究了海上合同作战中潜艇兵力的重要作用和基本运用方法.研究结论对于指导海战兵棋在合同作战层次的应用具有一定的理论参考价值.     

提升我水下攻防作战能力的对策措施

解决我水下作战面临的现实困境,要在加强水下进攻能力、水下防御能力和水下作战保障能力 3 个方面下功夫,并统筹做好顶层设计,加强组织领导、加速技术攻关、加大训练力度,确保水下攻防能力稳步提升。     

面向体系作战的水下无人攻防装备发展构想

着眼于我国海军战略转型时期水下作战能力不足的问题及水下无人装备体系化发展需求,分析了美国水下无人装备发展特点。按照装备体系设计方法,从作战任务、能力需求、能力差距、装备需求等方面进行分析研究,提出了一种由“近海、中远海、舰/艇载”等几类装备构成的水下无人攻防装备体系构想。     

基于重力梯度的潜艇探测方法研究

提出了一种基于重力梯度探测潜艇的新方法。借助计算机代数系统Mathematica,计算了模拟潜艇在不同位置产生的重力垂直梯度,分析了其变化情况,结果表明如果现有的重力梯度仪精度为10-4E,即使下潜深度达300m,在海面上100m范围内也能够探测到;当重力梯度仪的精度达到或超过10-6E时,可在海面上1000m范围内实现探测。     

基于综合指数法的智能水雷作战能力评估

智能水雷的作战能力评估是牵引水雷装备发展的重要手段。 在分析智能水雷基本特征的基础上,提出了较为全面的评估指标体系,建立了综合指数法模型,包括指数模型和加权和模型,基于层次分析法,完成了指标体系的权重计算。 案例分析表明：该方法具有快速、易实现等优点,计算结果能为智能水雷的发展论证、方案优选、性能改进等方面提供量化参考。     

基于风险的海底管道安全评估方法研究

海底管道系统技术复杂、安全性要求高、环境多变,从设计阶段开始一直到生产运行的全过程,始终存在各种风险。考虑到海底管道的这一特点,风险评估方法应该既要考虑理论分析又要重视工程经验的多方面、多层次的综合性评估方法。论文从分析海底管道失效因素入手,重点研究了海底管道风险评估的流程及风险等级的划分方法,为海底管道完整性管理提供了一种实用的评估方法,同时结合工程实例对一运行中的海底管道进行了风险评估。     

基于任务-能力的反水雷作战效能评估方法

针对层次分析法中的指标体系及判断矩阵的复杂性和随机性等不足,提出了一种便捷的反水雷装备作战效能评估方法,构建适宜多任务分析的"任务–能力"作战效能评估指标体系.给出了效能评估模型,并对适宜岛礁反水雷的两型装备进行了作战效能评估.通过专家打分和定性评估结合,可便捷得到符合作战任务需求的效能评估结果,验证了该评估方法的可行...     

海底管道疲劳寿命预报方法

海底管道悬跨管段在波流联合作用下非常容易发生疲劳破坏.文中通过多项Galerkin方法对海底管跨的涡激振动方程进行求解,获得管跨系统的时域非线性动力响应,分析疲劳裂纹扩展模型MeEvily模型中各个参数对管道疲劳寿命的影响,在此基础上提出管道疲劳寿命预报方法.     

海底管道裸露与悬跨维护方法研究

随着辽东湾浅海油气的开发,该海域海底管道的铺设增多。该区域受潮汐、河流等因素影响,海底管道可能出现裸露与悬跨现象,需要人为定期检测与维护。根据辽东湾海南8管道的检测结果,结合海底沉积物、水文等资料,分析了该海区冲刷机制和现今常用的海底管道裸露与悬跨的维护方法在该海域的适用性。     

Analysis on Buckling Performance of Submarine Pipelines During Deepwater Pipe-Laying Operation

Pipes inevitably encounter high ambient pressure and bending moment during the deepwater pipe-laying process,which can lead to elliptical buckling and even deterioration failure.For the safety of pipe-laying operation,available formalas for the pipe stability are established on the basis of the assumption of uniform deformation along the tube length and symmetrical buckling.This method can predict the nonlinear rcsponse of elliptical collapse of steel circular tubes for different ratios of diameter to thickness (D/t) under pure bending or combined bending and external pressure.In these formulas,the strain-displacement relationship is deduced from the nonlinear ring theory,and the Ramberg-Osgood constitutive model is applied to simulate the inelastic material behavior.Meanwhile,the principle of virtual work is adopted to derive the equilibrium equations.A set of equations is solved by the Newton-Raphson method,and the iterative scheme contains nested iteration for the constitutive relation.In order to check the effectiveness of this theoretical method,illustrative examples are presented in this paper.Besides,the numerical simulation is carried out by use of ANSYS.A comparison of the results shows that the theoretical method can provide reasonable prediction for engineering practice.     

一种基于Voronoi多边形的海底底质表示方法

海底底质对舰船航行、锚泊、登陆、铺设海底管线等海上活动具有重要的影响。文中提出了一种基于同质Voronoi多边形的海底底质分布可视化方法。通过构建Delaunay三角网,求取Voronoi多边形顶点,并依次排序顶点,从而生成构成Voronoi图。在Voronoi图的基础上,提出了同底质Voronoi多边形合并的具体算法,并处理与岸线相交的区域。实验表明,文中所提方法对于海底底质分布的可视化表达,比传统方法更为形象、直观。     

基于三角网构建海底DEM的抽稀算法

为压缩海量水深数据,实现在高分辨率下快速、完整和准确地表示海底地形,提出了一种基于三角网拓扑结构的数据抽稀方法。该方法利用Delaunay三角网的模型优势,快速寻找与水深点相关的区域。根据水深点对区域贡献度大小决定取舍。实验表明,该方法充分顾及海底地形变化趋势,能有效识别海底地形特征点,并且抽稀速度快、失真小、精度高。     

海底地形图表达方法探讨

为实现海底地形多样化表示与服务,丰富海底地形图表示样式,分析了海底地形图的主要内容,研究了海底地形图可视化表达机制。结合多源海底地貌与底质数据的特点,提出了基于颜色扩展联合图形符号、可灵活组合的海底地形图表示策略,给出了水深注记、等深线、深度区、海底底质这4类主要海底地形要素的具体表达方法。试验表明,设计的可视化表达方法能实现不同类型、不同来源、不同质量差异的多类型海底地形数据的有效表达,为海底地形数据的多样化表达提供参考。