无轴推进电机技术的发展

航行器的的水下驾驶技术是其先进性能的重要因素。没有电力推进技术的支持,许多先进的战斗思路和战术是无法实现的。无轴推进技术消除了传统的推进驱动轴,这将促进电机和螺旋桨的整合,可以充分利用电气和海水接触,散热效果好,有效地节省了水下机舱空间,地面和水下航行器的动力推进系统。     

无畏的探索者

背景知识： 自主式水下航行雄（AUV）是水下无人航行器（UUV）的一种。它综合了人工智能和其他先进计算技术的任务控制器，集成了深潜器、传感暑、环境效应、计算机软件、能量储存、转换与推进、新材料与新工艺、以及水下智能武器等高新技术：英国政府参与研制的AutoSub正是其中的一员，     

无人水下航行器声自导技术研究

声自导技术的基础是波束形成技术,对波束形成技术的研究能够让我们更好地提高水下航行器的自动导引能力。本文首先对声自导系统的模型和基本职能进行了简单介绍,然后对波束形成技术和方位估计（参数估计）技术在无人水下航行器声自导技术上的应用进行了初步的研究,为我们将来发展新型无人水下航行器提供了一定的理论基础。     

水下无人航行器故障预测与健康管理框架研究

水下无人航行器是在对传统潜艇设备的升级基础下完成的,相较于传统潜艇具备更高的安全性,并且体积小巧,在水下进行常规作业隐蔽性极强,可以在海洋探索与海湾战争中占据有利地位。但水下无人航行器缺乏人员配置,在遇到故障时难以进行自我检修,加之维修成本高昂、水下作业难度大等问题,使得水下无人航行器的故障检测研究刻不容缓。本文根据水下无人航行器的构件构成为出发点,论述PHM技术在水下无人航行器中的适用性问题,从而总结出能够对水下无人航行器进行故障预测与管理的健康管理框架,针对应用中的相关科技进行PHM数据信息的优化升级,为水下无人航行器的故障预测管理打下坚实的理论实验基础。     

国内科技信息

哈工程声呐新技术为水下航行器装上"眼睛"大海茫茫,怎样让水下航行器拥有一双锐利的"眼睛"?哈尔滨工程大学水下结构振动噪声测试与源识别创新团队研发的"矢量水听器技术及其应用"项目,实现了声呐技术新突破,增加了水下目标探测的信息和种类,提高了水下目标的探测距离,为我国舰船和水下航行器安装上了一双"锐眼"。该项目获得了2012年度国家科技进步奖二等奖。据介绍,"水听器"主要用于对水     

基于无线通信的水下自主航行器跟踪技术

针对水下自主航行器的三维轨迹跟踪问题,本文介绍一种基于无线通信的水下自主航行器主被动跟踪技术。主要介绍了系统的总体方案、直线阵测向技术、无线网络通信技术和目标跟踪算法等几项关键技术。通过这几项关键技术的研究,对于提高水下自主航行器的跟踪能力,突破基于特征声源的动态目标跟踪技术难题,揭示水下目标的三维运动规律等都具有重要意义。     

哈工程声呐新技术为水下航行器装上“眼睛”

<正>最新发现与创新中国科技网哈尔滨3月27日电大海茫茫,怎样让水下航行器拥有一双锐利的"眼睛"?哈尔滨工程大学水下结构振动噪声测试与源识别创新团队研发的"矢量水听器技术及其应用"项目,实现了声呐技术新突破,增加了水下目标探测的信息和种类,提高了水下目标的探测距离,为我国舰船和水下航行器安装上了一双"锐眼"。该项目获得了2012年度国家科技进步奖二等奖。     

水下航行器异常压力检测网络系统设计

航行器随着下潜深度增加受到的压力也随之增加,当下潜到一定深度压力出现异常会影响到航行器的稳定运行。传统的水下航行器压力检测系统存在不能动态组网以及不能对异常压力进行准确检测等弊端。为此,设计出一种新的水下航行器异常压力检测网络系统,对检测系统的通信协议、硬件设计方案和数据采集方法分别进行了详细的阐述。检测系统改进了路由协议,提高了对异常压力信号检测的准确性。实验结果证明,该系统具有较强的稳定性,能够提高对航行器异常压力信号的检测的准确性。     

水下仿生推进器及延时控制法

仿生推进方法已成为现今水下航行器革命的新方向,在总结前人所研制的仿生推进器传动及控制方式后,本文着重分析了多关节仿生尾,并提出了比较简单的延时程序控制法。     

基于水下应用的微细光缆技术专利分析

微细光缆作为国际上研究出的最新产品,其在水下的工程应用有着其他材料无可替代的地位。微细光缆是直径约为1mm的光纤缆,与传统的光纤缆相比有着重量轻、成本低的特点,可以完成水下航行器的远程遥控、航行状态监测及视频数据等大容量信息的远程传输等工作。本文首先介绍了水下应用微细光缆技术的发展情况,然后通过专利文献的收集、标引和梳理,分析了该领域申请情况、申请国以及技术分布情况,旨在为水下微细光缆技术的进一步发展提供参考。     

相控阵技术在水下超声成像中的应用初探

讨论了水下超声成像技术研究的必要性，分析了国内外目前水下航行器中声呐的发展现状，并对相控阵技术及其适用于水下超声成像的发展状况进行了研究，展望了水下超声相控成像技术的发展趋势。还提出了相控阵超声成像的系统构成以及其中应用的关键技术指标，为水下超声成像的研究奠定了理论基础。     

多通道控制加权智能调整航行器控制系统设计

提出一种基于自适应控制理论的机电控制系统算法设计,以某型智能水下航行器控制系统为例,设计出并联参考模型自适应控制系统。设计出基于自适应控制理论的机电设备控制系统,设计了控制系统的硬件电路图,对某型智能水下航行器控制系统的俯仰、偏航和横滚三个通道单独进行设计,分别设计出控制算法,得到俯仰、偏航和横滚控制三个通道的控制系统输出信号仿真结果和软件系统。控制系统的设计和仿真结果显示控制性能实时稳定,软件系统具有较高的人机交互性和友好性,能有效应用与某型水下智能航行器的控制系统中。     

基于蚁群算法的无人水下航行器扫海弹道研究

本文针对水下无人航行器扫海弹道规划问题进行了分析和计算。考虑到侦察型水下无人航行器的特点,首先将侦察海域进行数字化网格处理,运用蚁群算法求解最优扫海弹道,并与传统扫海弹道进行比较分析,证明基于蚁群算法的扫海弹道在扫海效率和覆盖率上均优于传统弹道。     

水声定位导航技术的发展与展望

声波是迄今为止唯一有效的水下无线信息载体,水声定位导航是人类依赖众多水下航行器进入深海、探测深海和开发深海的关键。自"十五"计划以来,我国水声定位导航技术进入了快速发展期,从理论、技术到装备均取得了长足的进步。文章介绍了我国的相关技术发展历程及相关产业的现状,并探讨了面向新时期支撑和保障我国海洋利益诉求所需的水声定位导航技术手段与能力。     

水下无人机

正近日,一则视频曝光了美国水下无人机"蝠鲼"。视频中,水下无人机像长着翅膀的鱼在水中自由前行。据悉,"蝠鲼"项目始于2020年,目标是研制出不需要维护和后勤支持的长航时、远距离水下无人航行器验证机。美国国防部高级研究计划局"蝠鲼"项目负责人表示,该项目旨在提高战斗指挥官的海上作战能力。     

非参数不确定水下航行器系统轴向运动的鲁棒自适应反演控制

研究非参数不确定自主水下航行器系统的轴向运动轨迹跟踪问题,提出了一种鲁棒自适应反演控制方法。基于Lyapunov方法设计控制器,根据Lipschitz条件处理非参数不确定性,对于处理过程中出现的未知参数向量,利用自适应机制进行估计;并利用鲁棒方法补偿随机扰动,采用双曲正切函数代替符号函数,以消除使用后者可能产生的颤振现象。理论分析表明,采用本文设计方法可以实现水下航行器以预设精度渐近跟踪期望轨迹。仿真结果表明本文提出控制方法的有效性。     

基于窄带提取的瞬态噪声能量计算方法研究

水下航行器噪声主要由稳态噪声和非稳态噪声两种形式构成,稳态噪声的频谱主要表现形式为线谱和连续谱,其能量可以用总声级来表述;而瞬态噪声的频谱表现形式为宽带谱特征,用常规的稳态信号能量计算方式显然不适用,因此,本文通过窄带提取的方式,将瞬态特征从混合噪声中分离出来,然后对分离出来的瞬态信号计算其能流密度,通过对该能流密度积分,可以较为精确地给出瞬态噪声的能量大小,进而为实现水下航行器各种瞬态噪声相互之间的评价奠定基础。     

基于TSP问题的远航程无人水下航行器路径规划研究

针对远航程无人水下航行器的路径规划问题,本文提出了一种基于旅行商(TSP)问题的路径规划的新方法。阐述了TSP问题的基本原理,并采用了模拟退火算法和遗传算法进行了仿真研究,获得较好的仿真结果。     

基于最小二乘原理的距离深度域矩阵滤波器研究

由于近海海洋环境极其复杂,水面舰船较多,形成较强干扰,不利于对水下目标尤其是水下弱目标(敌方潜艇或水下航行器)的探测发现,本文针对水平阵,基于最小二乘原理,设计近场距离深度域矩阵滤波器,使其能够抑制水面干扰,有效探测水下目标。根据仿真结果,设计的基于最小二乘原理的距离深度域矩阵滤波器都够实现再同距离干扰下弱目标识别定位。     

我国离轴三反光学系统技术获重大突破

我国在离轴三反光学系统先进制造技术上实现重大突破,为我国空间光学遥感器的跨越式发展打下了坚实基础。近期,这一由中科院长春光机所完成的重大科技成果通过鉴定。