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。     

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。     

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。     

潜艇从有人到无人

正2016年底,美军的一艘无人潜航器被中国捕获无疑上了热搜。无人潜航器究竟是个什么东西?其实它相当于一个徽型潜艇。不同的是这搜潜艇不需要配备潜航员,美军这艘无人潜航器好像一座水下侦测站。既能配合测量船进行水下测量,也能单独长时闽在水下进行隐蔽,并对路过的潜艇、水上目标进行侦察,甚至携带攻击武器。从某种意义上说,无人潜航器的作用和无人机作用差不多。海战从潜艇开始海底世界有朝一日可能会像海面、天空甚至太空一样成为"兵家     

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。     

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。     

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，     

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。     

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。     

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。     

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     

基于多期搜索蚁群算法的多区型仓库拣货路径优化

在分析多区型仓库拣货问题的基础上,构建以拣货路径最短为目标函数的数学模型,为了避免传统蚁群算法陷入局部最优,采用改进的多期搜索蚁群算法对模型进行求解。将传统蚁群算法、自适应动态搜索蚁群算法和改进的多期搜索蚁群算法的优化结果从拣货成本、收敛代数、运行时间3个维度进行比较,结果表明,多期搜索蚁群算法具有一定的优越性。     

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。     

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。     

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。     

开展机器鱼工程设计与技术集成引领海洋无人信息系统产业发展

水下机器人是实现海洋探索与开发、水下作业和无人作战的重要装备,而研究海洋高端装备,突破装备关键核心技术,是海洋强国战略的重要体现与支撑,因此关于水下机器人的研究也是当前国内外研究的热点.近几年,以机器鱼为主的无人作战系统已成为世界各国争相研制的"热点"装备,目前在研或已研发的一系列水下机器人,涵盖情报收集、水下及水上侦察监视、作战打击、后勤支援等诸多领域,是促进多领域作战的关键力量倍增器,将广泛应用于水下战领域,已成为世界各国海军装备的一个重要的研究方向.     

小波尺度投影多普勒容限提升制导算法改进

在航行器制导系统设计中,多普勒容限是系统设计的重要波形参数,多普勒宽容性有利于提高目标检测性能和减少设备复杂性。传统的设计方案采用双曲调频小波的自小波变换进行多普勒容限提升,当双曲调频小波出现时间尺度耦合时,产生相似结构包络平移,检测性能无法满足制导系统设计需求。提出一种改进的基于连续小波变换尺度投影算法的多普勒容限提升算法,进行制导系统设计改进,设计目标回波的宽带模型,根据选择性衰落失真模拟接收信号,构建双曲调频小波制导检测器,降低算法复杂度。实验结果表明,该算法能提升多普勒的宽容性,有效完成低信噪比下的弱信号检测,提高航行设备的制导性能,满足现有航行器制导系统的战术要求。     

一种改进的蚁群算法及其在TSP问题中的检验

蚁群算法是通过模拟蚂蚁觅食而发展出的一种新的启发式算法但是开始的时候信息素缺乏,收敛速度慢一直是蚁群算法的不足。针对该问题,提出加权蚁群算法,它利用传统蚁群算法最优路径的特点,对每个城市分别加权,然后从比较离散的点开始进行寻优。节省了在不可能构成最优路径上的计算时间,提高了运算速度。计算机仿真结果表明,该文算法改进了标准蚁群算法的效率和计算结果的质量。     

基于超声波阵列的无人船避障系统设计与实现

无人船在航行中容易受到外界不确定因素的影响造成撞毁、炸机现象,为了实现无人船更加快速的避障,提出了一种机载超声波阵列结合卡尔曼滤波算法的方法。首先通过超声波对障碍物信息进行判断,其次通过卡尔曼滤波算法进行误差修正,最后通过PID控制算法做出避障策略。