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无人航行器声隐身性能提升研究

噪声与振动控制 2024年第6期44卷 206-211,272页

作者：魏建红向阳武汉理工大学船海与能源动力工程学院武汉430063 武汉理工大学高性能船舶技术教育部重点实验室武汉430063

针对小几何尺度的无人航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)中减振技术的应用问题,建立尺度较小的SUBOFF无人航行器有限元模型。分析其在典型激励下的声振特性,探讨阻振、吸振技术在UUV上的应用,并且基于声学黑洞结构设计UUV舱段,... 详细信息

针对小几何尺度的无人航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)中减振技术的应用问题,建立尺度较小的SUBOFF无人航行器有限元模型。分析其在典型激励下的声振特性,探讨阻振、吸振技术在UUV上的应用,并且基于声学黑洞结构设计UUV舱段,分析其减振效果。研究结果表明:无人航行器结构振动和辐射噪声的峰值频率与整体和局部结构的模态频率关系较大。在推进电机基座、推力轴承基座等结构上应用阻振质量和动力吸振器可有效减小艇体振动,吸振器质量增加可改善吸振效果。设计声学黑洞(Acoustic Black Hole,ABH)舱段并应用于艇体的中部均匀部分,可有效减小结构振动由激励源向船艏的传递,体现该方案的减振效果。

关键词：声学无人航行器减振降噪技术声学黑洞阻振吸振

无人航行器动力及其推进系统的研究现状与展望

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中国航海 2020年第4期43卷 71-77页

作者：张彦王恒涛杨瑞袁成清武汉理工大学能源与动力工程学院武汉430063 武汉理工大学国家水运安全工程技术研究中心武汉430063 交通运输部水运科学研究院北京100088

无人航行器(Unmanned Aerial Venicle,UAV)在海洋开发和军事领域中发挥着重要作用,动力及其推进系统是UAV的核心机构之一,其发展决定着UAV的运行性能。在描述UAV动力及其推进系统结构组成的基础上,对核心部件动力源、推进器的运行机理... 详细信息

无人航行器(Unmanned Aerial Venicle,UAV)在海洋开发和军事领域中发挥着重要作用,动力及其推进系统是UAV的核心机构之一,其发展决定着UAV的运行性能。在描述UAV动力及其推进系统结构组成的基础上,对核心部件动力源、推进器的运行机理、国内外研究和应用现状进行论述。针对动力及其推进系统具体构建模式方面的研究相对较少,缺乏完整描述的情况,围绕动力及其推进系统构建的流程进行详细阐述,并对各部件在选型和匹配等方面的关键内容、存在的问题进行分析。面向智能化发展阐述UAV动力及其推进系统面临的机遇和挑战,指明未来的发展方向。

关键词：无人航行器动力及推进系统内置能源环境能源

基于阿基米德螺旋加密重构技术的无人航行器KT辨识研究

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舰船科学技术 2023年第7期45卷 79-84页

作者：韩璐羽白佳钰于曹阳连琏上海交通大学海洋学院上海200030 上海交通大学海洋工程国家重点实验室上海200240

针对无人航行器操纵模型参数辨识精度受限于航向数据采集频率的问题,提出一种运用阿基米德螺旋(Archimedes spiral,AS)加密重构稀疏数据集进而改良辨识精度的思路。首先,选取不同采集频率的Z形操纵仿真试验数据集,基于最小二乘算法进行... 详细信息

针对无人航行器操纵模型参数辨识精度受限于航向数据采集频率的问题,提出一种运用阿基米德螺旋(Archimedes spiral,AS)加密重构稀疏数据集进而改良辨识精度的思路。首先,选取不同采集频率的Z形操纵仿真试验数据集,基于最小二乘算法进行一阶线性KT方程的参数辨识,定量分析采样频率对辨识精度的影响,阐述重构稀疏数据的必要性。随后,提出预先应用AS插值加密优化的策略,重构光滑连续的加密数据集,并与初始稀疏集、基于三次样条插值的加密集完成对比分析。数值结果表明,基于AS的数据重构策略使KT辨识精度提高了31.1%,平均误差仅2.4%,较三次样条插值处理准确了1%。基于AS的加密重构技术弥补了实际数据采样频率相对较低时的不足,为无人航行器高精度操纵模型参数辨识提供了新思路。

关键词：无人航行器参数辨识插值重构阿基米德螺旋

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美国海军无人航行器装备技术及应用研究

舰船科学技术 2018年第12期40卷 170-173页

作者：陈锋李奔王敏海军装备部海军991工程办公室北京100161 中船重工第七一四研究所北京100101

美国海上战略的演变不断推动着水下无人系统装备及技术的发展,水下无人航行器成为其水下战装备发展中心。但由于水下作战空间受制于水介质特性,战场环境难以透明化、作战对象难以清晰判断、通信难以实时高速,为水下航行器技术发展及应... 详细信息

美国海上战略的演变不断推动着水下无人系统装备及技术的发展,水下无人航行器成为其水下战装备发展中心。但由于水下作战空间受制于水介质特性,战场环境难以透明化、作战对象难以清晰判断、通信难以实时高速,为水下航行器技术发展及应用带来困难。本文通过对美海军无人航行器装备及技术发展现状、应用模式与作战影响及未来发展进行研究,为国内相关装备技术发展提供参考。

关键词：无人航行器装备发展技术发展作战应用

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复杂海域水下无人航行器航位推算算法优化

舰船科学技术 2019年第16期41卷 37-39页

作者：张少明梁家铨崔浩广东交通职业技术学院广东广州510800 广东省船舶自动化工程技术研究中心广东广州510800

针对当前水下无人航行器航位推算算法存在误差大、工作效率低等不足,设计一种性能优异的复杂海域水下无人航行器航位推算算法。首先分析当前无人航行器航位推算算法的研究现状,找到引起各种无人航行器航位推算算法不足的因素,然后收集... 详细信息

针对当前水下无人航行器航位推算算法存在误差大、工作效率低等不足,设计一种性能优异的复杂海域水下无人航行器航位推算算法。首先分析当前无人航行器航位推算算法的研究现状,找到引起各种无人航行器航位推算算法不足的因素,然后收集无人航行器航位推算数据,结合复杂海域水下无人航行器航位的随机变化特点,引入遗传算法优化支持向量机设计无人航行器航位推算模型,最后与其他无人航行器航位推算算法进行对比实验。结果表明,本文算法可以适应复杂海域水下无人航行器航位的变化特点,提高无人航行器航位推算精度,无人航行器航位推算速度快,获得比对比算法整体性能更优的无人航行器航位推算结果,具有十分明显的优越性。

关键词：无人航行器航行安全航位推算支持向量机

蝠鲼式长续航无人航行器的构型设计及能量捕获效能研究

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蝠鲼式长续航无人航行器的构型设计及能量捕获效能研究

作者：王佳茂海南大学

学位级别：硕士

无人潜航器(UUV)作为探测海洋的重要装备活动自由、工作范围广、航行阻力小、作业功能丰富、制造成本低、振动噪音小、能够实现水下环境的动态监测,受到各国研究者的重视。但目前的航行器设备,大多采用锂电池、铅蓄电池等作为能源提供动... 详细信息

无人潜航器(UUV)作为探测海洋的重要装备活动自由、工作范围广、航行阻力小、作业功能丰富、制造成本低、振动噪音小、能够实现水下环境的动态监测,受到各国研究者的重视。但目前的航行器设备,大多采用锂电池、铅蓄电池等作为能源提供动力,在航行器内配置有众多耗能的功能模块,储能电池提供的有限能量大大制约了航行器的工作时间与工作范围。较短的工作时间使得人们不得不频繁去海上更换航行器电池,这加重了工作人员的负担,极大降低了工作效率。将波浪能量转换装置应用到航行器上,在待机状态或电池能源不足时漂浮于海面,通过波浪能发电装置为航行器补充能量,实现航行器在海上长时间工作,同时减轻使用者的负担,并提高航行器的隐蔽性。本文采用理论分析、数值模拟和模型仿真相结合的方法,围绕仿生蝠鲼型无人潜航器构型设计及波浪能捕获性能进行系统深入的研究。本论文首先对国内外关于仿生蝠鲼的研究现状进行综述,深入探讨了仿生蝠鲼的运动原理和外形特征。阐明了目前各种波浪能转换装置的发电原理及工作状态,针对仿生蝠鲼涉及的多模块浮体运动进行分析,对多模块浮体在波浪中的水动力及运动理论的研究现状进行了简述。对仿生蝠鲼无人航行器的外型进行设计分析,建立了物理模型,并研究了基于三维势流理论的水动力理论。通过对仿生蝠鲼无人航行器的运动形式和波浪能捕获装置结构开展分析,确定了蝠鲼式无人航行器的构型方案,并开展了长续航功能的可行性分析。展开了构型的详细设计,并分析了无人航行器的运动机构和能量捕获装置,同时给出了航行的自主运动模式。最后基于模型波浪能捕获原理和多模块运动理论,对多模块UUV模型展开了水动力性能仿真分析,且通过三维频域方法评估了模型最佳工作环境频率。然后基于时域分析模型探究了能量捕获的最优条件,构建了波浪能量捕获计算模型。进而采用波浪能转换理论研究了装置的波浪能捕获量,并开展了无人航行器长续航功能的可行性分析。对波浪能转换装置而言,本结构的能量转换效率较低,但在航行器角度来看,捕获的能量能够基本满足航行器工作需求;在初步计算中,装置的能量捕获功率能过够达到927W,基于航行器的功耗考虑,能够实现航行器有效工作时间占比的63.1%。结果表明,提出的蝠鲼式多模块无人潜航器的运动方程及其能量捕获方法能够有效地分析波浪能捕获特性,蝠鲼式无人航行器能够满足海上长续航工作需求。

关键词：仿生蝠鲼无人航行器水动力多模块液压发电

无人艇、无人航行器水面收放装置设计制造技术要素

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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船舶标准化与质量 2022年第3期 20-25页

作者：赵明清徐丽云中船绿洲镇江船舶辅机有限公司

无人艇和无人航行器的收放装置目前没有专用的标准规范要求,有必要对其收放装置的设计制造技术要求进行研究。本文立足于满足在水面安全收放无人艇、无人航行器的设计需求,参照有人艇收放装置在内的行业规范,结合多年船用舾装设备、多... 详细信息

无人艇和无人航行器的收放装置目前没有专用的标准规范要求,有必要对其收放装置的设计制造技术要求进行研究。本文立足于满足在水面安全收放无人艇、无人航行器的设计需求,参照有人艇收放装置在内的行业规范,结合多年船用舾装设备、多型无人装备水面收放装置的成功研发经验,总结并分析论证无人艇、无人航行器水面收放装置设计制造过程中的重要技术要素,如可参考的标准规范、收放装置型式的选择、需确立的重要技术指标等。

关键词：无人艇无人航行器收放装置设计制造技术要素

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水下无人航行器潜艇搭载技术研究

中外船舶科技 2012年第4期 23-30页

作者：李大鹏王臻海军工程大学湖北武汉430033 海军大连舰艇学院辽宁大连116000

对水下无人航行器潜艇搭载技术进行了研究,指出无人航行器潜艇搭载技术的发展将趋向标准化和模块化。对"湿搭载"和"干搭载"两种方案进行了比较,并对各种不同的搭载技术方案进行了阐述和分析。

关键词：无人航行器潜艇搭载

维普期刊数据库评论

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维普期刊数据库

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一种水下无人航行器水声遥控方法研究

舰船电子工程 2023年第2期43卷 157-160页

作者：苏军 91388部队94分队湛江524022

针对目前水下航行器自主能力不高,需外界适时信息支持和遥控干预的需求,文中介绍了一种基于CSS扩频理论的水声遥控方法,将扩频信号由Chirp信号改为HFM信号,分析了HFM信号的时频扩展特性,利用典型的水声信道进行了计算机仿真,理论分析和... 详细信息

针对目前水下航行器自主能力不高,需外界适时信息支持和遥控干预的需求,文中介绍了一种基于CSS扩频理论的水声遥控方法,将扩频信号由Chirp信号改为HFM信号,分析了HFM信号的时频扩展特性,利用典型的水声信道进行了计算机仿真,理论分析和计算机仿真结果表明,该方法简单、可靠,不需要严格时间同步,且抗多途、多普勒性能好,在-5dB信噪比条件下可实现对水下航行器的可靠遥控。

关键词：无人航行器 CSS扩频理论 HFM信号水声遥控