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国外海军无人潜航器发展综述

船舶工程 2022年第8期44卷 170-172页

作者：智达中国船舶集团有限公司第七一五研究所杭州310000

随着体系化作战的快速发展,在现代战争的背景下,作为无人作战体系的重要组成部分,无人潜航器已经成为未来作战中不可低估的力量,是未来海战场上的“变数”。随着水下无人潜航器研究及试验的不断深入,未来无人潜航器将具备执行海域、长... 详细信息

随着体系化作战的快速发展,在现代战争的背景下,作为无人作战体系的重要组成部分,无人潜航器已经成为未来作战中不可低估的力量,是未来海战场上的“变数”。随着水下无人潜航器研究及试验的不断深入,未来无人潜航器将具备执行海域、长时间和大范围作战任务的能力。可以预见的是,无人潜航器未来将大幅提高海军的水下作战能力。文章充分借鉴国外无人潜航器发展经验,引导发展我国自主可控的无人潜航器装备,对未来我国海上力量的建设具有重要意义。

关键词：无人潜航器体系化作战美国无人潜航器

固相合成法制备工程化应用的大应变压电陶瓷材料

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硅酸盐通报 2023年第7期42卷 2597-2602页

作者：李伟盖学周汪跃群中国船舶集团有限公司第七一五研究所杭州310012

随着我国科技水平的飞速发展,激光惯性导航系统的精度要求越来越高。采用工业级原材料,通过固相合成法制备了铌锑-铌镍-锆钛酸铅(PSN-PNN-PZT)四元系大应变压电陶瓷材料,讨论了不同含量Sr对PSN-PNN-PZT压电陶瓷材料介电性能、压电性能... 详细信息

随着我国科技水平的飞速发展,激光惯性导航系统的精度要求越来越高。采用工业级原材料,通过固相合成法制备了铌锑-铌镍-锆钛酸铅(PSN-PNN-PZT)四元系大应变压电陶瓷材料,讨论了不同含量Sr对PSN-PNN-PZT压电陶瓷材料介电性能、压电性能的影响。结果表明:当Sr含量为1%(摩尔分数)、n(Zr)/n(Ti)=43/57(摩尔比)时,PSN-PNN-PZT组成位于准同型相界附近,压电陶瓷性能较优,获得了一种相对介电常数ε^(T)_(33)/ε_(0)、机电耦合系数k_(p)、压电常数d_(33)、介电损耗tanδ、居里温度T_(c)分别为4090、0.664、686 pC/N、0.0165及213℃的大应变压电陶瓷材料;基于该材料配方制备的∅24 mm×∅5 mm×0.4 mm压电陶瓷圆环,在100 V的驱动电压下产生的应变量能达到2.5005μm,较现有的PZT-14(P14)材料提升32.4%,能应用于高精度激光陀螺稳频器中,提高压电陶瓷微位移驱动器的可靠性。

关键词：压电陶瓷 PSN-PNN-PZT 大应变介电性能压电性能居里温度

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航空声呐浮标水中释放过程数值分析

舰船科学技术 2023年第9期45卷 147-150页

作者：程浩赵海潮中国船舶集团有限公司第七一五研究所浙江杭州310023

航空声呐浮标依靠水下声系统采集水下目标辐射噪声或者发射声脉冲并接收回波信号,实现探测功能。通过分析水下声系统运动的物理模型,将运动过程分为加速运动、匀速运动和减速运动等3个阶段,分别建立运动方程,求出各阶段的速度函数或位... 详细信息

航空声呐浮标依靠水下声系统采集水下目标辐射噪声或者发射声脉冲并接收回波信号,实现探测功能。通过分析水下声系统运动的物理模型,将运动过程分为加速运动、匀速运动和减速运动等3个阶段,分别建立运动方程,求出各阶段的速度函数或位移函数。对相关参数赋值,得出相应曲线和水中释放时间。根据分析的方法和结论,进一步地研究更多类型航空声呐浮标水中释放过程,为反潜作战部署提供理论支撑。

关键词：声呐浮标水下声系统弹性绳数值分析

基于FPGA的比例电磁阀数字型线性放大器实现方法

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机电工程 2022年第12期39卷 1726-1731页

作者：陈洪兴中国船舶集团有限公司第七一五研究所浙江杭州310023

针对无外置反馈信号比例电磁阀放大器的期望输出与控制输入存在的非线性问题,对各参数在放大器工作中的作用进行了研究,提出了一种预存匹配参数、电流跃变时跟踪不工作的线性放大器实现方法。首先,明确了实现线性放大器需要有效解决的问... 详细信息

针对无外置反馈信号比例电磁阀放大器的期望输出与控制输入存在的非线性问题,对各参数在放大器工作中的作用进行了研究,提出了一种预存匹配参数、电流跃变时跟踪不工作的线性放大器实现方法。首先,明确了实现线性放大器需要有效解决的问题;其次,基于上述的问题,采用发明问题解决理论(TRIZ)对现有放大器进行了分析,得到了发明原理解;然后,根据发明原理解将控制值输出电流关系形成逆向匹配参数表,将输出电流采样电流形成匹配参数表,并将匹配表预存入放大器中;最后,在现场可编程门阵列(FPGA)中实现了放大器的控制功能,并针对不同的比例阀,进行了匹配表参数的测定、放大器静态性能的测试以及工程应用验证。研究结果表明:该数字型线性放大器实现方法合理、有效,放大器输入/输出的线性误差小于1.5%,电流稳态建立时间小于0.1 s;通过在液压系统控制中进行工程应用,减小了控制系统的复杂度;控制系统可以与放大器进行实时参数交互,从而便于远程控制。

关键词：比例电磁阀放大器现场可编程门阵列液压控制阀液压远程控制期望输出控制输入

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新型AUV转舵机构设计与试验

舰船科学技术 2023年第23期45卷 96-99页

作者：吴哲谢建国陈俊杜廷朋中国船舶集团有限公司第七一五研究所浙江杭州310023

在微特航行器领域,受尾部空间限制,航行器无法使用常规舵机驱动舵片的方法进行操控。针对这一技术难题,本文提出一种电磁推杆式AUV转舵机构,较好地利用了航行器尾部锥形空间,并采用非对称结构实现了横滚控制。在配装A尺寸航行器平台后,... 详细信息

在微特航行器领域,受尾部空间限制,航行器无法使用常规舵机驱动舵片的方法进行操控。针对这一技术难题,本文提出一种电磁推杆式AUV转舵机构,较好地利用了航行器尾部锥形空间,并采用非对称结构实现了横滚控制。在配装A尺寸航行器平台后,项目团队针对该机构进行了湖试试验,验证了操控方法的可行性。

关键词：微特航行器电磁推杆试验

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一种水面无人艇拖线阵自主收放系统设计

舰船科学技术 2023年第14期45卷 78-82页

作者：林婕朱文武王俊雷江梦洁中国船舶集团有限公司第七一五研究所浙江杭州310023

任务载荷的自主收放是无人船搭载任务载荷完成海洋探测任务的关键,本文设计一种无人船拖线阵自主收放系统,从总体设计、机械结构、液压驱动、自主控制等方面做全面阐述。海上试验证明,该收放系统能够在无人船海上机动时,安全可靠地实现... 详细信息

任务载荷的自主收放是无人船搭载任务载荷完成海洋探测任务的关键,本文设计一种无人船拖线阵自主收放系统,从总体设计、机械结构、液压驱动、自主控制等方面做全面阐述。海上试验证明,该收放系统能够在无人船海上机动时,安全可靠地实现大缆长变直径拖线阵的自主收放、存储、拖曳等功能,在无人干预下可自主实现拖线阵的可靠释放和回收,为我国无人船开展声学探测任务奠定了技术基础。

关键词：自主收放系统拖线阵无人船

基于卷积神经网络的主动声呐图像不平衡分类研究

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舰船科学技术 2022年第12期44卷 116-120页

作者：冯金鹿胡鹏何荣钦中国船舶集团有限公司第七一五研究所浙江杭州310023

主动声呐目标面临“大数据,小样本”的问题,“大数据”是指回波亮点数量、种类、回波形态分布非常丰富,“小样本”是指人类感兴趣的目标亮点稀少。在实际水声样本中存在无法确认标签的问题,只得将关注类型的样本标记为正类,非关注的样... 详细信息

主动声呐目标面临“大数据,小样本”的问题,“大数据”是指回波亮点数量、种类、回波形态分布非常丰富,“小样本”是指人类感兴趣的目标亮点稀少。在实际水声样本中存在无法确认标签的问题,只得将关注类型的样本标记为正类,非关注的样本标记为负类,导致负类样本远远高于正类样本,加剧了主动声呐图像集的不平衡性。为解决不平衡数据集对卷积神经网络模型的影响,本文从数据与算法2个层面研究了不平衡数据集处理方法。通过大量的实验结果表明,加权交叉炳损失函数法为处理极度不平衡主动声纳图像数据集的较好方法,并且本文两两组合数据层面与算法层面的非平衡数据集处理技术,数据增强与交叉爛损失函数相结合的模型得到具有最优的分类结果。

关键词：卷积神经网络不平衡数据集主动声纳图像特征分类

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空投声呐浮标空中运动轨迹研究

舰船科学技术 2022年第11期44卷 146-150页

作者：程浩饶炜赵海潮中国船舶集团有限公司第七一五研究所浙江杭州310032

声呐浮标是航空反潜最有效的手段之一,为了充分认识声呐浮标高空投放条件,高效率地布放声呐浮标,开展声呐浮标空中运动轨迹研究。描述了声呐浮标空投过程,对模型进行简化假设,建立坐标系;利用飞行力学的相关知识详细地分析声呐浮标自由... 详细信息

声呐浮标是航空反潜最有效的手段之一,为了充分认识声呐浮标高空投放条件,高效率地布放声呐浮标,开展声呐浮标空中运动轨迹研究。描述了声呐浮标空投过程,对模型进行简化假设,建立坐标系;利用飞行力学的相关知识详细地分析声呐浮标自由飞行、开伞变速、稳定下落等3个运动阶段,建立运动方程;举例进行数值仿真,绘制俯仰角、弹道角、速度、运动轨迹等参数的变化曲线;声呐浮标会在一定的时间内实现稳定下落,最大水平位移不变,落水区域可控,竖直位移随时间匀速增加。可以在本文研究基础上进一步开展工作,增加更多随机条件,生成声呐浮标的空投射表。

关键词：声呐浮标空投十字形伞反潜仿真

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基于特征分类的主动声呐降低虚警研究

舰船科学技术 2022年第2期44卷 156-160页

作者：冯金鹿胡鹏何荣钦中国船舶集团有限公司第七一五研究所浙江杭州310023

在沿海环境中,低频大功率高分辨主动声呐产生较高的虚警。高虚警不仅增加了声呐员的工作量,而且降低了自动反潜系统(如无人反潜平台)的应用场景。随着主动声呐日益增加自主探测技术的需求,以及人工智能不断的市场化成功应用,特征分类降... 详细信息

在沿海环境中,低频大功率高分辨主动声呐产生较高的虚警。高虚警不仅增加了声呐员的工作量,而且降低了自动反潜系统(如无人反潜平台)的应用场景。随着主动声呐日益增加自主探测技术的需求,以及人工智能不断的市场化成功应用,特征分类降低主动声呐虚警率的方法受到越来越多关注。本文通过特征分类的方法二分类样本数据为目标与杂波,在一定主动声呐检测性能的基础上,降低其虚警概率。

关键词：主动声呐特征分类目标杂波虚警率