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一种单信标测距辅助INS的导航方法

中国惯性技术学报 2024年第6期32卷 586-591,597页

作者：童余德查峰黄晓颖陈永冰李文魁海军工程大学电气工程学院武汉430033 海军工程大学作战运筹与规划系武汉430033

传统基于地球物理场的匹配辅助惯性导航方法在基础数据变化特征不明显或数据缺乏等苛刻条件下,难以实现有效匹配定位。为解决这一问题,提出了一种单信标测距辅助惯性导航系统(INS)的方法。首先,在单信标测距解析基准图上引入相关极值匹... 详细信息

传统基于地球物理场的匹配辅助惯性导航方法在基础数据变化特征不明显或数据缺乏等苛刻条件下,难以实现有效匹配定位。为解决这一问题,提出了一种单信标测距辅助惯性导航系统(INS)的方法。首先,在单信标测距解析基准图上引入相关极值匹配辅助导航算法并进行重新建模。然后,采用差分进化寻优算法对该模型进行解算,并设计了一种固定匹配序列长度的建模方法以解决相关极值匹配算法实时性差的缺点。所提方法在缺乏地球物理基础数据条件下,仅需在海底布放单只声信标即可实现局部海域水下高精度实时定位。同时,由于采用的测距基准图为解析形式,所提方法也能较好地解决离散匹配算法定位精度受限于基准图分辨率等问题。最后,设计了相关实测实验,实验结果表明当惯导定位误差累积为1529.4 m时,采用所提方法与单信标匹配,定位误差减小为111.8 m,算法的有效性得到了验证。

关键词：单信标实时相关极值匹配惯性导航

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多状态系统任务成功性仿真评估

系统工程与电子技术 2024年第1期46卷 237-244页

作者：邵松世刘海涛袁昊劼张志华海军工程大学舰船与海洋学院湖北武汉430033 海军工程大学基础部湖北武汉430033

针对多状态系统任务成功性评估问题,通过对系统运行规则进行分析,将其状态分为成功态和失败态两类。在计算系统状态持续时间分布和不同状态之间转移概率的基础上,利用半马尔可夫过程,建立系统运行的状态转移模型。通过分析使用、维修和... 详细信息

针对多状态系统任务成功性评估问题,通过对系统运行规则进行分析,将其状态分为成功态和失败态两类。在计算系统状态持续时间分布和不同状态之间转移概率的基础上,利用半马尔可夫过程,建立系统运行的状态转移模型。通过分析使用、维修和保障资源约束的作用机理,对多状态系统任务成功性评估进行仿真设计。最后,结合示例验证了所提方法的可行性和有效性。

关键词：多状态系统任务成功性状态转移仿真模型

基于双向流固耦合的舵翼组合结构声振特性研究

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振动与冲击 2024年第20期43卷 213-220页

作者：张振海仝博屈铎海军工程大学舰船与海洋学院武汉430033 海军工程大学动力工程学院武汉430033

为实现对水下航行器转舵过程中舵翼周围流场和声场的精细化模拟,以双向流固耦合理论为基础,采用分离涡模拟湍流模型计算流场信息、利用自动匹配层技术处理声固耦合边界,计算分析了转舵时舵翼组合结构的流-固-声耦合特性,经与模型试验对... 详细信息

为实现对水下航行器转舵过程中舵翼周围流场和声场的精细化模拟,以双向流固耦合理论为基础,采用分离涡模拟湍流模型计算流场信息、利用自动匹配层技术处理声固耦合边界,计算分析了转舵时舵翼组合结构的流-固-声耦合特性,经与模型试验对比验证了该方法的准确性。在此基础上,计算分析了舵角变化、集中荷载、舵内充水、流速对结构声辐射的影响。结果表明:舵角变大增加了流场的不均匀性,降低了舵翼组合结构的刚度,这使得翼型的振动更加剧烈,因此总声压级和振动加速度级均增大;等幅值的周期性激励,荷载分布越集中,对声辐射的贡献越大;舵内充水可降低中高频段范围的声压幅值,但会增加结构声辐射的线谱数量;流速增加会提高流激噪声幅值。

关键词：舵翼结构流固耦合流激噪声振动

水下多格弹性角反射体声反射特性及强度增强方法

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兵工学报 2024年第6期45卷 2025-2033页

作者：罗祎张景卓褚子超吴浩然海军工程大学兵器工程学院湖北武汉430033 海军工程大学基础部湖北武汉430033 海军工程大学电子工程学院湖北武汉430033

单格角反射体只能反射一定方向的入射波,为了反射不同方向入射声波,需要构造多格角反射体并研究其声反射特性。以不同类型八格金属板角反射体为对象,基于结构有限元耦合间接边界元法,对水下多格弹性角反射体的散射声场进行数值仿真,分... 详细信息

单格角反射体只能反射一定方向的入射波,为了反射不同方向入射声波,需要构造多格角反射体并研究其声反射特性。以不同类型八格金属板角反射体为对象,基于结构有限元耦合间接边界元法,对水下多格弹性角反射体的散射声场进行数值仿真,分析不同频率、材料、厚度、入射角度等因素影响下不同类型多格角反射体声反射性能,从便于工程应用角度提出增强其声反射能力的方法。通过典型情况下的水池实验,对仿真计算与实验数据的一致性进行验证。实验结果表明:水下多格弹性角反射体目标强度随入射频率增大而增大,并趋向稳定;目标强度随入射角度改变波动幅度较大,不同类型角反射体目标强度值差异较大;目标强度随平板厚度的增加而增大,但不显著;目标强度随着边长的增加而明显增大;软介质材料构成的多格角反射体,水下声反射性能明显优于金属角反射体。因此,为增强水下多格角反射体声反射能力,增大反射体边长及选用低阻抗材料是更有效的方法。

关键词：水下多格角反射体弹性声反射增强方法

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自修复聚氨酯材料的研究进展

材料导报 2024年第1期38卷 249-258页

作者：刘亚豪王源升杨雪黄威李科王轩海军工程大学基础部武汉430033 海军工程大学舰船与海洋学院武汉430033 海军工程大学振动与噪声研究所武汉430033 海军工程大学船舶振动噪声重点实验室武汉430033 92941部队辽宁葫芦岛125001

聚氨酯材料因具有优异的综合性能而得到了广泛应用,但是其在使用过程中不可避免地会产生微裂纹等结构破坏,而自修复技术是解决这一问题的有效方案。本文阐述了非本征型和本征型自修复的机理,重点综述了本征型自修复材料的设计方法和研... 详细信息

聚氨酯材料因具有优异的综合性能而得到了广泛应用,但是其在使用过程中不可避免地会产生微裂纹等结构破坏,而自修复技术是解决这一问题的有效方案。本文阐述了非本征型和本征型自修复的机理,重点综述了本征型自修复材料的设计方法和研究进展,讨论了不同设计方法对材料自修复性能、力学性能等的影响,最后针对自修复材料自修复性能和力学性能的平衡问题,探讨了复合型自修复体系的可行性、设计思路和最新进展,提出了复合型自修复材料是今后的一大发展趋势,并展望了自修复材料面临的挑战和发展方向。

关键词：自修复聚氨酯可逆动态键力学性能石墨烯

有界流场中潜艇水压场特性的预报方法和重要特征

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兵工学报 2024年第2期45卷 527-540页

作者：邓辉张志宏易文彬王尔力海军工程大学基础部湖北武汉430033

潜艇水压场特性是信息化海战场的重要信息源。基于势流理论研究潜艇水压场特性的工程简化预报方法,构建基于兰金体线型的解析模型和基于回转体线型的数值模型,预估多种线型的潜艇水压场特性,并在验证性研究基础上,揭示潜艇线型、潜深等... 详细信息

潜艇水压场特性是信息化海战场的重要信息源。基于势流理论研究潜艇水压场特性的工程简化预报方法,构建基于兰金体线型的解析模型和基于回转体线型的数值模型,预估多种线型的潜艇水压场特性,并在验证性研究基础上,揭示潜艇线型、潜深等因素对潜艇水压场负压峰值、负压持续时间等重要特征的影响规律。研究结果表明:随着潜深增大,潜艇水压场负压区形状由单峰值的V形逐渐变为U形,甚至双峰值的W形,线型、潜深等因素对重要特征的影响逐渐增强;同一潜深下,随着航速增大,负压持续时间均呈现先突增、后缓降规律,且无论艇体胖瘦,其水压场重要特征在1倍艇长的横距外均已衰减,即该横距外水雷已难以捕捉其目标特性。

关键词：潜艇水压场建模方法特性预报负压持续时间负压峰值

基于空间耦合传输方法的FBG传感器转子涡动测温误差及其影响因素研究

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光子学报 2024年第4期53卷 104-119页

作者：陈思彤黄俊斌顾宏灿姚高飞徐丹李哲宇海军工程大学兵器工程学院武汉430033 海军工程大学电子工程学院武汉430033 海军工程大学电磁能技术全国重点实验室武汉430033

针对电机转子涡动对光纤光栅温度监测系统精度产生的影响,采用光纤光栅(FBG)的传输矩阵理论和自聚集透镜的耦合损耗理论,建立了涡动条件下FBG扫描光谱模型,结合相关试验,研究了扫描光谱的畸变规律及系统测温误差的影响因素。结果表明:... 详细信息

针对电机转子涡动对光纤光栅温度监测系统精度产生的影响,采用光纤光栅(FBG)的传输矩阵理论和自聚集透镜的耦合损耗理论,建立了涡动条件下FBG扫描光谱模型,结合相关试验,研究了扫描光谱的畸变规律及系统测温误差的影响因素。结果表明:涡动导致扫描光谱反射峰发生偏移、3 dB带宽减小,通过协调涡动频率和解调仪扫描频率,使准直器间耦合损耗周期达到FBG光谱扫描时间的10倍以上(q>10)是保证较低测温误差的关键;同时,质心法对剧烈涡动条件下扫描光谱的寻峰效果明显优于高斯曲线拟合法。随着转子端面处的径向位移幅值或轴线偏角幅值的增大,系统的测温误差先缓慢地增大、后剧烈地增大;随着椭圆形轴心运动轨迹轴比的增大,测温误差先剧烈地增大、后缓慢地增大至稳定。当转子径向位移幅值小于200μm、轴线偏角幅值小于0.167°时,在轴比等于3、q值等于10条件下,15次采样试验反映出质心法和高斯曲线拟合法分别令系统的测温误差从2.9℃降低至0.6℃和1.1℃,为监测系统的应用与测温精度的预估提供了依据。

关键词：光纤光栅温度传感器转子温度监测系统转子涡动畸变光谱测温误差

基于改进D-S证据理论的相控阵雷达作战效能评估

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系统工程与电子技术 2024年第4期46卷 1330-1336页

作者：郑丽莎尹东亮王旋海军工程大学管理工程与装备经济系湖北武汉430033 海军工程大学作战运筹与规划系湖北武汉430033 海军工程大学兵器工程学院湖北武汉430033

针对相控阵雷达作战效能评估中战场环境等不确定因素的影响,采用改进Dempster-Shafer(D-S)证据理论对其进行作战效能评估方法的优化。首先,通过构建相控阵雷达作战效能评估指标体系,明确评估指标并赋值权。其次,引入Kulsinski差异和模... 详细信息

针对相控阵雷达作战效能评估中战场环境等不确定因素的影响,采用改进Dempster-Shafer(D-S)证据理论对其进行作战效能评估方法的优化。首先,通过构建相控阵雷达作战效能评估指标体系,明确评估指标并赋值权。其次,引入Kulsinski差异和模糊熵方法,对传统的D-S证据理论进行改进,减少指标在融合过程中的融合权重不确定性的影响。最后,通过改进D-S证据理论对评估指标进行数据融合,建立评估准确性较高的相控阵雷达作战效能评估模型。通过算例验证分析,所提方法能够有效减少融合过程中的不确定性影响,可实现相控阵雷达作战效能评估的目的,提高作战效能评估精度。

关键词：相控阵雷达 Dempster-Shafer(D-S)证据理论作战效能评估 Kulsinski差异模糊熵

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HEVC视频加密技术综述

通信学报 2024年第7期45卷 206-222页

作者：叶清刘小兵荣里何俊霏张乔嘉海军工程大学信息安全系湖北武汉430033 海军工程大学舰船综合试验训练基地湖北武汉430033

针对视频数据在传输和存储过程中存在被非法获取和恶意破坏的问题,从高效视频编码(HEVC)标准和加密技术出发,对HEVC视频编码标准下的加密技术进行综述。回顾了视频编码技术的发展历程,介绍了HEVC视频编码标准,讨论了视频加密技术常见攻... 详细信息

针对视频数据在传输和存储过程中存在被非法获取和恶意破坏的问题,从高效视频编码(HEVC)标准和加密技术出发,对HEVC视频编码标准下的加密技术进行综述。回顾了视频编码技术的发展历程,介绍了HEVC视频编码标准,讨论了视频加密技术常见攻击方法及性能评估指标,全面梳理与详细分析了不同视频加密技术性能及其优缺点,展望了视频加密技术的发展趋势,旨在为视频加密技术的研究和应用提供参考。

关键词：高效视频编码加密感兴趣区域帧内预测模式运动矢量差熵编码