潜器
- 水下网络系统定位与控制联合设计:研究现状与发展趋势
网络系统包括移动潜器(通过携带传感器形成动态传感器节点)、水面浮标、水下温盐深等传感器,主要以水声通信的方式进行交互,进而协同完成水下目标监测任务。在上述系统,定位是水下网络系统实现目标全天候、全方位实时监测的核心,其目的是通过节点间信息交互确定网络自身以及外来目标的位置信息。另一方面,岸基中心根据定位的需要形成调度控制环,并将控制指令回传给传感器与潜器,进而通过潜器协同控制的形式实现定位自主性和适应性的提升。现有方法通常将定位与协同控制分离设计[1-2]
哈尔滨工程大学学报 2023年11期2024-01-08
- 基于改进递归最小二乘估计的潜器轨迹预测
器（以下简称爬游潜器）是十三五重点研发计划项目，是一种既可在深海巡游，又可海底爬行的爬游混合型无人无缆潜水器。甲板操控单元通过USBL 通信系统，向深海作业的爬游潜器发送控制指令并接收其状态信息，以此实现对其在水底和水中的作业控制，并掌握其状态和轨迹信息。为实现对爬游潜器有效安全的操控，首先必须获取稳定可靠的定位信息，对水下轨迹进行预测。1 爬游潜器水下定位海试方案水下无人潜航器（UUV）在海中和海底采用的常用定位手段有惯性原理、重力场匹配、地磁辅助、声觉
舰船科学技术 2023年16期2023-09-16
- 潜深对近水面潜体与自由液面耦合作用的影响
丰富的资源，水下潜器及船舶是海洋开发的重要手段.微小型水下潜器绝大部分时间在深水中工作，但当其从水面搭载平台布放和回收、航行一段时间后上浮进行导航定位及传输数据时，潜体受到自由液面影响.小水线面双体船的水下潜体一般为回转体，而其离自由液面很近[1].当潜体在近水面附近运动时，潜体会与静水面之间有显著的相互作用，水面会发生明显的变形，不再为静水面，甚至可能会在水面上出现波浪破碎等现象，自由液面对潜体受力造成明显影响.文献[2-6]利用STAR-CCM+对DA
江苏科技大学学报(自然科学版) 2022年3期2022-08-29
- 连续冲击条件下水下潜器运动姿态估计方法
为发射平台的水下潜器必须满足苛刻的平衡状态才能为被发射的水下航行体提供良好的初始状态。但是被发射的水下航行体一旦点火，水下潜器受到剧烈冲击，引起升沉、纵倾、横倾等一系列运动和姿态变化，使其平衡状态遭到破坏，这直接影响后续所发射的水下航行体的发射状态和精度[1-2]。因此，如何对连续冲击载荷环境下的水下潜器姿态进行估计和控制，为其所发射的水下航行体提供良好的初始状态，是一个值得研究的问题。程嘉欢[3]通过对潜器的受力分析、近水面因素的考虑以及发射载荷的导入，
数字海洋与水下攻防 2022年2期2022-04-26
- 基于遗传算法的潜器压载敷设优化方法
能[1-3]。而潜器作为一类特殊的船舶更是如此，需要同时考虑水面和水下状态的初横稳性高。此外，初横稳性高的裕度还直接决定了潜器服役后可进行现代化改换装的能力。在完成潜器总体布置和各类载荷的统计后，一般通过敷设固定压载（常用压载铁[4]）来平衡固定浮容积与各类载荷间的重量差和重量矩差，并控制初横稳性高。因此，压载的敷设方案将对潜器的初横稳性高产生重要影响。传统的压载敷设方法是：首先根据固定浮容积与各类载荷间的差值计算出需敷设的压载量，随后根据各舱舷间总体布置
中国舰船研究 2022年2期2022-04-26
- 探秘：万米深海，如何工作
我们经常把潜器称为深海直通巴士，主驾就是我们的司机，我们要去哪里，他就把我们载到哪里。主驾除了当司机之外，还有一个非常重要的职责，就是要帮我们进行机械手的操作，以便海水样本采集。地球70%以上的面积是海洋，可以说我们赖以生存的地球实际上是一个海洋的世界。但是，我们人类对海洋却知之甚少。中国科学院深海科学与工程研究所研究员贺丽生搭乘过我国目前所有的载人潜水器，包括蛟龙号、深海勇士号和完成万米海试任务的“奋斗者”号，她的主要任务是探索深海生命系统和采集深海样本
新传奇 2022年11期2022-04-22
- 水下信息物理系统探测-通信-控制一体化:挑战与进展
中,声呐传感器与潜器(例如:水下滑翔机以及自主水下机器人)等物理对象通过水声无线通信方式构成一个多跳自组织异构探测网络.与静态水下传感器网络[1]相比,上述探测网络引入了潜器,通过异构节点的通信组网与反馈协同,提升了探测网络的灵活性与适变性;与动态多潜器网络[2]相比,声呐传感器的引入增强了探测网络时空覆盖能力,提升了水下探测的快速性与持续性.由此可见,水下信息物理系统集水下泛在探测、适变通信和协同控制等功能于一体,具有终端异构化、结构网络化和功能灵活化等
控制理论与应用 2022年11期2022-03-31
- 蛟龙号深潜母船的十年老轨岁月
7000米载人深潜器“蛟龙号”深潜母船“向阳红09船”上担任10年轮机长职务。老轨不是外号和绰号作为蛟龙号深潜母船上的老轨（轮机长），责任重大，因为当时向阳红09船是中国唯一一条深潜母船，它的机械设备状态直接影响蛟龙号每次下潜任务的执行，而且向阳红09船是一条近40年船龄的船舶，船龄40年的船舶相对一个人来说也是近百岁了。对船舶有所了解的人都知道，船上分两个部门，甲板部和轮机部。老轨是轮机部的部门长，轮机是船舶的心脏，轮机人员就是维护船舶心脏的“医生”，只
国际人才交流 2021年6期2021-07-19
- 潜器铅压载应用技术研究
64)0 引 言潜器的稳性是其抵抗外界干扰力，恢复平衡能力的重要参数。稳性的下降将使潜器在水面或半潜状态受风吹袭时，产生更大的横倾，并更早发生稳性丧失；降低潜器在下潜过程中的安全性，特别是在应急上浮时，易产生突然的横滚和大幅横摇，限制上浮速度和上浮深度；使潜器在高速回转时易产生更大的横倾，限制回转机动的航速[1]。因此，在潜器设计时，需按现行规范要求满足初稳性高的设计值[2]。而当潜器主尺度、排水量等参数已经确定时，潜器的重心则是决定其稳性的关键因素。为使
舰船科学技术 2020年9期2020-10-31
- 潜器近水面运动建模和操纵控制技术综述
64)0 引 言潜器是现代海军最重要的威慑力量之一，操纵性的优劣是衡量潜器技战术指标的重要标准。潜器运动就操纵意图来说，可分为两大类：保持潜器既有的航行状态和改变潜器的航行状态，相对应运动稳定性和机动性2种重要的操纵性能。优良的操纵性使潜器既具有足够的运动稳定性，又具有良好的机动性。随着海洋开发及国防事业的不断发展，潜器的近水面作业越来越频繁。潜器在水下的空间运动具有横摇、纵摇、首摇、纵荡、横荡、垂荡6个自由度，潜器近水面航行时，受到海浪和水面等因素的作用
舰船科学技术 2020年8期2020-10-29
- 基于反步控制和神经动力学模型的带缆水下潜器航迹跟踪
性和时变性，水下潜器要受到海流、脐带缆等因素的作用，这些因素都会使水下潜器的原本运动轨迹由于扰动而产生偏差，因此，研究复杂海洋环境下的带缆水下潜器航迹跟踪控制就变得尤为重要。带缆水下潜器的脐带缆与潜器本体的耦合作用不可忽视，目前，对于脐带缆运动的研究方法主要包括有限差分法、集中质量法、直接积分法等[1-3]。其中，有限差分法能够在较小计算量的情况下对大时间尺度的运动进行模拟，因此实际应用最为广泛。目前国内外在水下潜器的轨迹跟踪控制研究中，常采用的方法有PI
舰船科学技术 2020年1期2020-03-09
- 回转体潜器在循环水槽中垂直面大攻角操纵性试验
200240)潜器作为开发海洋空间与资源的重要工具日益受到行业内的关注.在潜器作业过程中，常会以不同的航速、航向或姿态航行，良好的操纵性是潜器安全航行、高效作业的重要保证.为获得准确可靠的操纵性预报，有必要对潜器的水动力性能进行研究.研究潜器操纵性的方法主要分为数值计算和试验研究两类，其中试验研究作为获得其水动力性能准确数据的最可靠途径而备受国内外研究者的重视[1].Nomoto等[2]利用平面运动机构(PMM)对“海豚3K”型带缆潜器(ROV)的1∶4
上海交通大学学报 2019年12期2019-12-31
- 叶聪：驾驭“蛟龙号”的深海“的哥”
始。5点30分，潜器顺利下潜至作业区域，坐底后进行了210分钟的深海科学考察作业，作业内容包括海底照相、摄像、地形地貌测量及海底取样。9点07分，潜器顺利下潜至5188米水深;9点12分，潜器完成海底作业开始上浮;12点15分收至甲板。此次下潜试验历时9个小时，整个过程各项仪器指标及通信正常。上午12点15分，“蛟龙号”载人潜水器在东太平洋完成第三次下潜科学考察与试验任务，最大下潜深度达到5188米，载人潜水器在水下多次进行坐底，并且开展了海底地形地貌测量
高中生·青春励志 2019年5期2019-07-15
- 异步时钟下基于信息物理融合的水下潜器协同定位算法
静态传感器和动态潜器,其中潜器不仅可作为移动锚节点对传感器数据进行中继转发,也可根据任务需要动态调整姿态以达到网络灵活性的提升.为确保潜器上述功能的实现,需通过传感器的协同来确定潜器的精确位置.现有定位技术大致分为距离相关技术和距离无关技术两类[1−2].前者定位精度较高、受制因素较少,是本文着力研究的定位技术.目前,一些学者已经对距离相关定位技术进行了研究,并从不同角度设计了协同定位算法.这些算法大多利用到达时间[3]、到达时间差[4]、到达角度[5]和
自动化学报 2019年4期2019-06-22
- 基于模型的设计在无人潜器安全系统上的应用
引 言由于无人潜器在水下工作时需面临复杂并且不确定的工作环境，有时需要完成复杂的水下作业任务，因此水下无人潜器在水下作业时丢失或损坏的风险性极高。历史上水下无人潜器的损失事故已多次发生，如美国“Nereus”HROV、美国“ABE”AUV和英国“Autosub-2”AUV[1]。为了提高水下无人潜器工作时的安全性，降低丢失或损坏的几率，一种高效可靠的安全系统对水下无人潜器是必不可少的。一套完整的安全系统包含故障诊断和故障决策两部分。故障诊断和决策方法可分
计算机应用与软件 2019年3期2019-04-01
- 潜水器水下拖带航行运动响应数值计算与性能分析
地规避风浪条件对潜器运动响应的影响，同时也更具拖航隐蔽性，是潜水器主要的拖带航渡方式。相关的研究工作有运用线性理论研究拖航，分析拖缆弹性、拖缆形态、拖缆质量、拖带点位置、拖缆长度等参数对拖航系统航向稳定性的影响，并提出拖航稳定性参数[1-3]。运用非线性理论，可对耦合拖船与被拖船的平稳转向运动进行时域分析，同时在广岛大学拖曳水池开展试验测试对数值方法进行了验证[4-5]。基于船舶操纵性运动方程和拖缆的三维动力学运动方程提出的被拖带船舶拖点位置匹配的方法[6
船海工程 2018年5期2018-11-01
- 国外新型外界援潜救生装备发展研究
用了潜水钟、救生潜器、饱和潜水舱、单人常压潜水、ROV等多种外界援潜救生装备，具有部署速度快、任务灵活度高、救援措施多样、系统模块化程度高、维护成本低等突出优点。1 美国潜艇救生潜水再加压系统（SRDRS）美国潜艇救生潜水再加压系统（SRDRS）是基于澳大利亚REMORA救生潜器研制的。美国潜艇救生潜水再加压系统中的加压救援模块（PRMS）于2008年9月服役并替代了“神秘”号救援潜器（DSRV-1）；2011年，北约与俄罗斯在西班牙卡塔赫纳附近海域举行联
舰船科学技术 2018年6期2018-07-02
- 我国又一“探海神器”交付
途。第一次下潜，潜器只需要潜到50米深度，这对4500米潜器来说并不困难，甚至可说是“牛刀小试”。潜器要安全平稳的放置在海面上，首先需要起吊。将潜器与A架勾住要靠粗重的缆绳和巨大的挂钩，由于跟吊车需要磨合，挂钩就耗费了大量时间。经过了一番磨练，潜器终于下水并很快潜到50米，一切顺利。但是在回收的时候，却出现了惊险的一幕：潜器回收的第一步，是由蛙人将缆绳挂在潜器上面。然而，蛙人第一次挂缆以失败告终，一个浪拍过来，还差点将他打入水中。好在第二次挂缆时，蛙人一脚
珠江水运 2017年23期2018-01-07
- 基于OpenCV的水下机器人单目定位技术研究与仿真
述水下机器人(即潜器)在自动回收对接过程中，如图1所示， P1、P2、P3、P4为设置在回收装置进门侧顶点处的4个光源标记点。潜器在靠近回收装置过程中，回收装置包括光源标记点在摄像机平面中成像，根据摄像机针孔成像原理[5]，标记点在世界坐标系下的坐标和其在像素坐标系下的坐标可以由以摄像机像素焦距、光学中心为主的内参数和以旋转向量、平移向量为主的外参数[6]来表征，从而确定潜器相对于回收装置的位置和姿态信息。图1 水下机器人自动回收示意图若要获得目标的位置和
计算机测量与控制 2017年12期2018-01-05
- 运输型载人潜器的阻力数值预报
00）运输型载人潜器的阻力数值预报李 明1，王奎民1，谭 浩2，刘 峰2（1.海军驻锦州地区军事代表室，辽宁锦州 121000；2.哈尔滨工程大学 船舶工程学院，哈尔滨 150000）首先对 Myring型回转体的阻力数值计算方法进行了讨论。其中着重对回转体周围控制域的网格离散方法及湍流模型的选择进行了讨论。将回转体数值计算得到的结果与实验值进行对比，选出适合的湍流模型，同时验证了计算方法的可行性。其次应用之前提出的数值计算方法，对某型载人潜器的模型进行阻
船舶标准化工程师 2017年6期2017-12-12
- 变重心潜器操控性能
5211)变重心潜器操控性能柯 力1， 刘可峰1， 李家旺2， 邹心宇1， 沈文锋1(1.江苏科技大学 船舶与海洋工程学院， 江苏 镇江 212003；2.宁波大学 海运学院， 浙江 宁波 315211)由于无人遥控潜水器(Remote Operated Vehicle, ROV)航速普遍较低，舵效较差，操纵控制较为困难。通过引入变重心系统实现高性能的矢量推进，可减少潜器需要配制的推进器数量。应用Simulink仿真软件建立变重心潜器水下运动模型并进行操纵
造船技术 2017年5期2017-11-20
- 内孤立波作用下水下潜器的载荷特性数值分析
孤立波作用下水下潜器的载荷特性数值分析杨 帆，朱仁庆，陈旭东，纪仁玮，刘 星(江苏科技大学 船舶与海洋工程学院，江苏 镇江 212003)为了研究海洋内孤立波作用下潜器的载荷特性，以 RANS 方程为控制方程，依据 Kdv，eKdv 和 mKdv三类内孤立波理论计算速度入口，建立两层流体中内孤立波与水下潜器相互作用的数值模拟方法，计算分析内孤立波作用下潜器的水平力、垂向力和力矩的变化规律。结果表明，数值模拟得到的内孤立波波形及振幅与其对应理论解和文献中实验
舰船科学技术 2017年5期2017-06-19
- 妙趣横生的海底机器人
的地形，就需要把潜器的外表做得扁扁的，以减少它垂直面的阻力，让潜器更容易回收。这种造型还能让潜器具有很高的抗风浪能力，即使在风大浪高的海面上，它也可以像不倒翁一样“站立”，不会“翻肚皮”。作为一条科技含量颇高的人造“鱼”，“潜龙二号”可谓全副武装，浑身宝贝。首先，它前后各配1对“鱼鳍”，这是它的推进器。这两对水平舵就像鱼的鳍一样，确保潜器平衡，垂直的舵则像鱼的背鳍，让它在水中更自由地航行。其次，“鱼嘴”处安装了一个前视声呐，这让潜器能看到前方的物体。左右的
农村青少年科学探究 2017年5期2017-03-24
- “潜龙”在渊
鱼的鳍一样，确保潜器平衡。垂直的舵则像鱼的背鳍，这是为了让它在水中更自由地航行。其次，“鱼嘴”处安装了一个前视声呐，这让潜器能看到前方的物体。那么，左右的物体怎么看呢？可以用装在“鱼眼”部位的水平槽道推进器，先让潜器左右移动，再用“鱼嘴”处的前视声呐“看”。它的这种“看”主要是获得海底地形地貌的连续数据，再把数据还原成图像。当然，要真正读懂这些数据，需要回到母船后，由技术人员对这些数据进行深入处理，以得到精细的图像。再次，1米长的“尾巴”上安装了海底探测磁
科学大众·小诺贝尔 2016年8期2017-02-05
- 基于SVR近似模型的潜水器外形优化
段应用广泛。针对潜器外形设计过程中，仿真分析往往需要耗费大量的时间成本，无法直接与优化器结合的问题，本文研究基于支持向量回归机（Support Vector Regression, SVR）的潜器外形优化方法，包括拉丁超立方试验设计选取样本点、基于 ICEM 的潜器参数化建模和网格自动划分、基于 Fluent 的阻力计算及 SVR 模型的构造。采用改进的粒子群算法求解潜器外形优化设计问题，得到了阻力性能优良的潜器外形。SVR；近似模型；阻力计算；粒子群算法
舰船科学技术 2016年12期2017-01-16
- “潜龙”在渊
的地形，就需要把潜器的外表做得扁扁的，以减少它垂直面的阻力，让潜器更容易回收。“潜龙二号”这种造型还能让它具有很高的抗风浪能力，即使在风大浪高的海面上，它也可以像不倒翁一样“站立”，不会“翻肚皮”；而且，通过科学家用遥控器遥控，它还能在海面上简单地“游两圈”，向母船靠近。全身上下都是宝作为一条科技含量颇高的“人造鱼”，“潜龙二号”可谓全副武装，浑身宝贝。首先，前后各配一对“鱼鳍”，这是它的推进器。这两对水平舵板就像鱼的鳍一样，确保潜器平衡。垂直的舵则像鱼的
科学大众（中学） 2016年6期2016-12-22
- 妙趣横生的海底机器人
的地形，就需要把潜器的外表做得扁扁的，以减少它垂直面的阻力，让潜器更容易回收。这种造型还能让潜器具有很高的抗风浪能力，即使在风大浪高的海面上，它也可以像不倒翁一样“站立”，不会“翻肚皮”；而且，通过科学家们用遥控器遥控，它还能在海面上简单地“游两圈”，向母船靠近。作为一条科技含量颇高的人造“鱼”，“潜龙二号”可谓全副武装，浑身宝贝。首先，前后各配1对“鱼鳍”，这是它的推进器。这两对水平舵板就像鱼的鳍一样，确保潜器平衡，垂直的舵则像鱼的背鳍，这是为了让它在水
下一代英才 2016年4期2016-11-19
- 妙趣横生的海底机器人
的地形，就需要把潜器的外表做得扁扁的，以减少它垂直面的阻力，让潜器更容易回收。这种造型还能让潜器具有很高的抗风浪能力，即使在风大浪高的海面上，它也可以像不倒翁一样“站立”，不会“翻肚皮”；而且，通过科学家们用遥控器遥控，它还能在海面上简单地“游两圈”，向母船靠近。作为一条科技含量颇高的人造“鱼”，“潜龙二号”可谓全副武装，浑身宝贝。首先，前后各配1对“鱼鳍”，这是它的推进器。这两对水平舵板就像鱼的鳍一样，确保潜器平衡，垂直的舵则像鱼的背鳍，这是为了让它在水
下一代英才(酷炫少年) 2016年4期2016-11-16
- 水下维修载人潜器运动仿真
1）水下维修载人潜器运动仿真朱晓环1，刘 峰2，张定国1，韩端锋2，彭小佳1（1.海洋石油工程股份有限公司，天津 300456；2.哈尔滨工程大学，哈尔滨 150001）操纵性是载人潜器的重要性能，通过载人潜器的运动仿真可以对于载人潜器的操纵性进行评估，本文以水下维修载人潜器为研究对象，建立了载人潜器空间六自由空间运动数学模型的基础上，利用Matlab的S-function建立了基于Simulink的载人潜器控件运动仿真系统，进行了载人潜器运动仿真，为运动
船舶标准化工程师 2016年5期2016-10-19
- 脐带缆在潜器下放过程中的运动建模与仿真
240)脐带缆在潜器下放过程中的运动建模与仿真李霄霄1,2，马 宁1,2，刘 晗1,2，顾解忡1,2(1.上海交通大学 海洋工程国家重点实验室，上海 200240; 2.高新船舶与深海开发装备协同创新中心，上海 200240)潜器在下放布置过程中需要考虑变长度的脐带缆对其运动的影响，在考虑流的情况下，对脐带缆的有限差分模型进行了改进，并采用最小二乘方法求解由时间和空间上的中心差分格式离散后的非线性方程组。为了验证模型改进的有效性，将潜器在均匀定常流中水平匀
海洋工程 2016年2期2016-10-12
- 潜器惯性类水动力参数计算方法研究*
443003)潜器惯性类水动力参数计算方法研究*高峰1于秋礼2(1.91439部队大连116041)(2.中船重工第七一〇研究所宜昌443003)摘要为精确获取潜器水动力参数，对惯性类水动力参数常用计算方法进行了总结，给出了方程解析法、半经验公式法和水池试验法优缺点。在对惯性水动力参数计算机计算方法研究的基础上，提出一种以Hess-Smith面元法为理论依据，获取潜器惯性类水动力参数的方法。编写惯性类水动力参数数值计算程序，计算结果与圆球、椭球，等简单几
舰船电子工程 2016年6期2016-06-30
- “潜龙二号”成功完成大洋“首秀”
MO。据介绍，把潜器设计成鱼的外形主要是为了适应海洋中脊复杂地形的要求，让潜器能够自如地“翻山越岭”，便于水面回收，减少垂直面的阻力，增强水面航行能力。此外，为应对水下复杂的地形地貌，“潜龙二号”还在国内首次采用了前视声纳作为避碰控制设备。该设备是一种成像声纳，即采集到数据后，通过图像处理方式来识别障碍和周围环境，结合避碰策略，下达紧急转向、紧急变深或变高，以及跟踪策略等指令。在解除危机后，其可通过在线路径规划引导潜器返回到正确的轨迹上，使其继续正常地执行
军民两用技术与产品 2016年1期2016-03-26
- 基于遗传算法的水下无人潜器结构特性优化分析
引 言水下无人潜器(Unmanned Underwater Vehicle，UUV)是一种可在水下探测作业的设备，其在军事及民用方面均有广阔前景［1］。水下无人潜器的研制过程复杂且综合性极强，其耐压壳体结构的优化设计更是艇体安全可靠作业的基本保证。所以，对水下无人潜器耐压壳结构进行优化设计是一项非常重要的工作。目前，我国众多学者已针对船舶结构优化开展了大量工作。徐昌文等［2］将形状优化、模糊优化和遗传优化相交叉，促进了船舶结构优化设计的深入发展;闫晋辉等
舰船科学技术 2015年9期2015-12-20
- 一种结合地形和环境特征的水下导航定位方法
6）为了实现水下潜器长时间高精度导航定位，同时考虑到传统地形辅助导航系统在先验地形图不可得或者是地形变化不明显的海域（地形不可匹配区域），无法用来修正惯性导航位置误差的问题，提出了一种结合地形和环境特征的水下导航定位方法。在先验地形图可得且地形高程变化明显的可匹配区域，采用地形辅助导航系统来修正惯导位置误差，在先验地形图不可得或者是地形高程变化不明显的不可匹配区域，采用基于海洋环境特征的同步定位与构图算法来修正惯导位置误差。仿真结果表明，该方法在地形可匹配
中国惯性技术学报 2015年5期2015-06-05
- 潜器耐压壳体圆度测量方法设计
龙宇飞摘要：针对潜器耐压壳体圆度测量中撑杆法测量的弊端，本文基于激光测量技术，设计了潜器耐压壳体圆度测量系统，并重点分析了该系统的测量方法及测量误差，结果表明，该系统在保证测量准确性的基础上，测量过程较撑杆法更快捷，数据更直观，数据处理更简便。关键词：潜器；圆度测量；激光测量潜器耐压壳体圆度是保证船体总体稳定性及深潜安全性的核心，因此潜器的圆度测量是潜器建造中一项必不可少的重要工艺环节。目前，潜器耐压壳体圆度测量的主要方式是测量耐压壳体的肋骨沿半径方向对纯
工业设计 2015年5期2015-05-30
- 倾转螺旋桨潜器操控研究
03)倾转螺旋桨潜器操控研究侯家怡， 刘可峰， 常 琦， 郑 怡(江苏科技大学 船舶与海洋工程学院， 江苏 镇江 212003)由于航速较低，舵效较差，使得低速潜器操纵控制比较困难，通常ROV(无人遥控潜水器)为了实现高性能的矢量推进需要配置数量较多的推进器，通过引入倾转螺旋桨可以减少总的推进器数量，利用Simulink软件建立了倾转桨潜器水下运动仿真模型并进行了操纵控制仿真研究，仿真结果显示了倾转螺旋桨优秀的矢量推进性能。ROV 倾转桨 矢量推进 操纵仿
造船技术 2015年5期2015-05-09
- 基于MOGA的潜器快速性和操纵性综合优化研究
）基于MOGA的潜器快速性和操纵性综合优化研究杨卓懿，宋磊（山东交通学院船舶与海洋工程学院，济南250000）基于Pareto解的多目标优化方法NSGA-II应用至潜器的快速性与操纵性综合优化设计之中。通过回转体潜器阻力性能的数值计算结果建立了阻力的近似计算模型，并与系列模型试验结果进行了比较；通过估算潜器的水动力系数，根据水平面线性运动方程得出水平面操纵运动稳定性和机动性的衡准指标。优化后，得到了阻力与回转直径的Pareto最优解的散点图，设计者可针对不
船舶力学 2015年5期2015-04-26
- 基于二维高斯样条函数的水下重力被动定位❋
言目前，对于水下潜器的被动定位是导航、定位领域研究的一个热点和难点问题。水下潜器的惯导系统（Inertial Navigation System，INS）误差随时间积累，因此必须要通过其它导航方式实时或定期修正INS。出于隐蔽性要求，水下潜器又很难利用卫星或无线电信息，此时利用水下地理特征信息的辅助导航定位就是很好的选择。常用的辅助导航定位系统有地形、重力辅助导航系统［1～2］等，目前这些辅助导航系统都是以各种匹配算法为核心来获得潜器的最佳匹配位置（真实位
舰船电子工程 2014年8期2014-11-28
- 潜器在冲击载荷下的运动和控制研究
00240)低速潜器往往会受到冲击载荷的作用，从而产生比较复杂的运动响应，影响任务执行和航行安全。因此，对其进行研究在潜器运动和操纵性领域有比较重要的意义。拟研究潜器在水下受到冲击载荷时的运动响应与控制。潜器水下发射火箭是一个两相流动和箭体运动耦合的复杂问题。火箭出筒过程中，燃气射流会对发射筒底产生显著冲击。火箭出筒后，发射筒内的高温高压混气溢出，由于惯性使筒内压强低于筒外静水压强，导致海水倒灌形成“水锤”冲击筒底。之后在发射筒内形成一系列压缩波与膨胀波在
海洋工程 2014年1期2014-10-11
- 水下微型位姿遥测系统设计*
的迅猛发展，水下潜器在石油勘探、深海打捞等领域的应用越来越广泛[1]，已成为军事、民用领域的重要海洋探测手段[2～4]，尤其在大型水下作业平台的建设和海洋探测应用中，诸如远程操控潜器(remotely operated vehicle,ROV)、水下自主航行潜器(autonomous underwater vehicle,AUV)等潜器更是发挥了至关重要的作用。在潜器与平台特定结合点进行衔接过程中，高精度的定位和姿态测量数据成为引导潜器航行和姿态调整的重要
传感器与微系统 2014年3期2014-09-25
- 基于PRO/E模型的潜器稳性计算
PRO/E模型的潜器稳性计算史战新(武汉第二船舶设计研究所, 湖北 武汉 430064)潜器稳性校核的基础是准确确定潜器的吃水线及浮心、重心位置。本文基于船舶稳性计算理论，结合潜器PRO/E三维模型，探索一种利用行为建模技术计算潜器稳性的方法。与传统计算方法相比，行为建模自动迭代计算方法的效率与准确性均有所提高，也为船舶其他CAD三维软件稳性计算提供参考。潜器 PRO/E行为建模 稳性1 概述潜器在外力作用下偏离其平衡位置，而当外力消除后，船舶自身具有恢复
造船技术 2014年1期2014-08-11
- 载人潜器载人舱布局优化
50001）载人潜器载人舱布局优化刘 峰，韩端锋，韩海辉（哈尔滨工程大学船舶工程学院，黑龙江哈尔滨150001）针对载人潜器载人舱布局问题，以模糊层次综合评估方法为主要方法开展了载人潜器载人舱布局方案综合评估的研究工作。研究了评估指标体系的构建原则和分析标准，对载人潜器载人舱布局进行了人机工程要求分析，并在此基础上建立了载人潜器载人舱布局方案的评估指标体系及其递阶层次结构；提出了载人舱布局评估流程，对于该流程的可行性进行了有效验证；建立了布局优化评估的数学
哈尔滨工程大学学报 2014年1期2014-06-24
- 水下潜器的航路规划技术综述
21000）水下潜器的航路规划技术综述王奎民 （海军驻锦州地区军代表室，辽宁锦州121000）通过对水下潜器航路规划技术的研究和分析，概括阐述了当前水下潜器的主要航路规划技术，进而归纳总结出各种主要航路规划技术控制方法的优缺点。同时，指出主要考虑单一简化的海洋环境因素及单一简化因素的不足，并分析了实际情况下需要增加的各海洋因素。通过比较各种方法的优缺点以及结合真实复杂海洋环境因素，利用多约束条件方法，提出基于真实复杂海洋环境因素下航路规划技术的优化方法以及
智能系统学报 2014年6期2014-05-24
- 日本将研发潜深12 000 m的载人深潜器
00 m的载人深潜器日本政府海洋研究开发机构正在研发一种潜深可达12 000 m的载人深潜器，目的是用于深海资源勘探。报道称，该深潜器被命名为“深海12000”号，由日本海洋研究开发机构的海洋工学中心主任矶崎芳男负责，日本政府的文部科技省进行全面支援。据负责人介绍，世界最深的海沟在东京都小笠原群岛东南的马里亚纳海沟，最深处可达10 911 m。目前，日本海洋研究开发机构的“深海6500”号潜器只能潜到6 500 m的深度，而正在研发的12 000 m深潜器
舰船科学技术 2014年6期2014-01-10
- 基于高阶滑模控制器的水下潜器运动控制
00240)水下潜器在深海石油勘测、海底科学研究等方面扮演着重要作用，随着海洋开发工作的日趋重要，水下潜器的性能要求也在不断地提高。水下潜器的运动控制往往会遇到以下几个难题:1)海底环境光线弱，水下照明能力弱，往往需要潜器具有一定的自动控制能力;2)小型潜器能够携带的能源和传感器有限，往往无法准确获得水流速度等信息;3)水下潜器模型呈现显著的非线性，并且水动力系数存在时变性，利用估算法或实验值所获得的水动力系数存在较大偏差。近年来，许多不同的控制方法被应用
海洋工程 2013年6期2013-10-13
- 基于CCS和GL规范的深潜器耐压结构计算研究
备的保护体。对于潜器耐压结构的初步设计，通常是基于规范。目前现行的潜器规范中，德国GL潜器规范［1］发展历史相对较长，其最新的潜器规范［2-3］针对载人潜水器及ROV、AUV等无人潜水器的各自特点，进行了详细的分类，并定义了相应的设计计算准则。尤其对于耐压结构的制造误差、焊接变形等方面有一套独特的计算方法。目前我国的潜器规范［4］中对圆柱形耐压壳的强度和稳性计算及其衡准，基本上是套用了潜艇设计计算规则中的有关部分［5］。潜水器与潜艇虽然结构相似，但也有许多
船海工程 2013年3期2013-06-12
- 潜器模型水下自航试验分析方法探讨
引 言自航试验是潜器水下快速性试验方法的重要组成部分，与模型试验结果的外推技术密切相关。从20世纪60年代国内自力更生地创建了潜艇快速性试验研究的基本设施，同时建立了国内第一代水下快速性试验测试技术，包括水下自航试验分析方法[1]，并随着新的测试技术的应用而不断完善沿用至今。随着时间推移，潜器种类不断丰富，研究对象的范围也早已扩展到了鱼雷、特种运载器和潜水器等多种潜器，但主要针对潜艇建立的自航试验方法在应用到其他类型潜器的过程中暴露出了新的问题。有鉴于此，
船舶力学 2012年4期2012-09-22
- 国外援潜救生装备系统发展现状
要由1个干涉遥控潜器组成，能够快速部署到潜艇遇险地点，为救援做现场准备工作，并提供生命保障;救援系统是1个较大的子系统，由1个自航救援潜器、便携式发射和回收系统、受压状态下转移系统和其他相关的保障装备组成(见图3)。英国国防部负责北约潜艇救援系统所有合同的管理，并指定罗尔斯·罗伊斯公司作为整个救援系统设计、建造和运行的主承包商。佩里·斯林斯贝系统公司主要负责救援潜器和干涉遥控潜器的设计和建造，迪威克斯公司负责受压状态下转移系统，工程商业公司负责布放和回收系
舰船科学技术 2012年10期2012-08-21
- 蛟龙号载人潜水器无动力潜浮运动分析系统开发
上更为精细的载人潜器无动力上浮下潜运动模型，并根据该模型开发了一个运动分析系统[7]，用于预报“蛟龙”号5 000米级海试的配载和速度。但是由于3 000米海试所有潜次的海试数据中都存在开动推进器和调节压载水舱的操作，没有真正意义上的无动力上浮下潜数据用于标定模型参数，因此，所建立的无动力潜浮运动分析系统并不十分可靠。在2011年7-8月间进行的5 000米级海试过程中发现该模型预报值比实际值偏大了约80kg。在这次的5 000米级海试中，D44潜次首次实
船舶力学 2012年1期2012-06-07
- 潜深对半潜器附加质量影响分析＊
个柴油机推进的半潜器和水下拖曳系统组成。半潜器航行于半潜状态，通过舰上遥控设备控制航行，可根据需要航行在不同的深度。半潜器的航迹精度直接影响到探测与定位的精度，而半潜器的水动力系数又直接决定了其操控性能，因此本文以加拿大的“海豚”半潜器为原型，对潜深对其附加质量的影响进行分析。图1 AN／WLD－1（V）1的半潜式航行器图2 SEEKEEPER水下拖曳系统2 计算方法附加质量可以通俗地理解为物体做摇荡运动所带动的一部分水运动，该部分水的质量可看作附加质量，
舰船电子工程 2012年11期2012-06-07
- 潜器水下碰撞动力响应研究
滨150001)潜器在深海资源开发和海洋能源勘探中已经得到了广泛应用.由于海洋环境较为恶劣，导致潜器水下碰撞事故时有发生.根据国外核潜艇事故统计［1］，1954～2000 年共发生碰撞事故 102 起，占事故总数的42%.最近的2起潜艇碰撞事故发生在2009年初，英国海军的“前卫”号核潜艇和法国海军的“凯旋”号核潜艇相撞事故，美军第5舰队的“哈特福德”号核潜艇与“新奥尔良”号登陆舰相撞事故，事故至少造成了15名士兵受伤.与水面舰船相比，潜器储备浮力较小，遭
哈尔滨工程大学学报 2011年12期2011-09-03
- 基于卡尔曼滤波的潜器运动状态观测器＊
071）1 引言潜器的自动控制，多是采用基于反馈构成的闭环结构，这种结构对内部参数变动和外部环境影响都有良好的抑制作用。反馈的基本类型包括“状态反馈”和“输出反馈”，状态反馈可以完整的反馈系统的结构信息，在性能上也远优于输出反馈。但某些状态变量在系统中不可测量，需要引入附加的状态观测器。潜器的运动方程是非线性微分方程，经典的卡尔曼滤波只能处理线性方程，通过对潜器运动方程线性化，建立相应的状态观测器，给出状态变量的估计值。在弱机动时潜器的运动可以分解成垂直面
舰船电子工程 2011年11期2011-08-10
- 海洋工作潜器与人类发展
马伟锋海洋工作潜器与人类发展徐纪伟 翁震平 司马灿 马伟锋从2010年4月墨西哥湾漏油事件发生到2010年8月，事故油井共向墨西哥湾泄漏490万桶原油，造成了墨西哥湾的巨大环境灾难，这次事件引发了人们对海洋开发的担忧与思考。海洋占据着地球面积的71%，其蕴藏的资源更是陆地无法比拟的，大洋底有丰富的锰结核、富钴结核、热液硫化物、生物基因、可燃冰、石油和天然气。中国海域辽阔，有长达1.8万千米的海岸线和300平方千米的蓝色海疆，不但提供给国民丰富的渔业资源，
海洋开发与管理 2011年6期2011-04-01
- 国外援潜救生装备体系及发展
援救装备包括遥控潜器（ROV），援潜救生船﹑潜水钟﹑深潜救生艇﹑减压舱及其他辅助装备。2 发展概况及趋势2.1 概况2.1.1 美国援潜救生装备体系1）援潜救生装备系统美国援潜救生任务由美国深潜救生机构（DSU）负责，为美国及其盟国海军潜艇提供救生保障。由于美国海军作战使命的需要，潜艇救生体制是以援潜救生为主、艇上自救为辅。其援潜救生装备主要包括救生潜器（DSRV）和救生钟（SRC），这2种装备可用于世界范围内潜艇救生作业。2艘救生潜器（DSRV）中的1艘
舰船科学技术 2011年3期2011-03-07
- ROV同步航行水下缆索运动仿真
引言水下无人有缆潜器现已广泛应用于海洋军事、水下资源勘探、地球物理学测量等诸多领域。本文所研究的水下潜器通过1根缆索提供电源并和母船保持通信。通常，潜器执行任务时母船必须保持与潜器同步航行或作适当的机动。当缆索放出长度达到一定值时，缆索所受到的水阻力将达到动力输出的60%以上。因此，水下缆索的状态将对整个系统的工作产生严重影响。对水下缆索进行运动学、动力学研究，不仅能为绞车提供缆索收放控制优化提供参考，还能指导母船作适当机动，尽量减少缆索阻力及防止缆索缠绕
舰船科学技术 2011年5期2011-03-07
- 载人潜器阻力的数值计算方法分析
01）1 引 言潜器的种类繁多，用途非常广泛，即使作为同一用途的潜器其三维几何形状也各不相同，而且常常带有附体及支架等复杂结构，因此对潜器水动力性能的研究有一定的困难，针对不同问题使用的研究方法也很多。计算流体力学（CFD）方法周期短、费用低，是研究潜器水动力性能的有效手段，将CFD方法的计算结果与试验数据进行比较，可以验证CFD方法的有效并实现物理试验所不容易完成的模拟。Le等[1]用数值方法求解了有制导推进器的AUV的定常流动，用有限差分法求解了流函数
船舶力学 2010年4期2010-09-24
- 舵桨联合操纵微小型潜器运动建模与仿真＊
进展，自主式水下潜器（AUV）在民用领域、军事领域和科学研究等方面的应用日益引起广泛的重视.微小型水下潜器因其具有体积小，隐蔽性好，造价低，能耗小，机动灵活，可批量生产，搭载灵活等优势，从而成为AUV发展的一个重要方向［1］.本文研究的对象就是某型舵桨联合操纵的微小型水下潜器.AUV空间运动具有耦合性和非线性，建立适合AUV运动数学模型是研究AUV操纵性能和进行控制系统设计的基础.同时，采用理论或试验方法对数学模型中需要的各项力进行分析求解对AUV进行运动
武汉理工大学学报（交通科学与工程版） 2010年4期2010-04-12