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。     

自主创新 探索深海奥秘——深潜专家，上海交通大学教授朱继懋

朱继懋,上海交通大学水下工程研究所所长、教授、博士研究生导师。他是我国最早从事深潜技术研究的专家之一,长期从事潜艇、潜水器及水下工程技术领域的研究与工程实践,主持研制了我国第一艘载人潜水器——“7103”深潜救生艇,使我国成为世界上第二个实现两艘潜艇在水下成功对接的国家：主持研制了3500米以及极限深度的无人遥控潜水器ROV;     

中国“蓝鲸” ——海军潜艇部队

目前我国的常规潜艇为数众多,并且有几艘核动力潜艇。1988年9月还成功地从水下发射了一枚“巨浪”-1型弹道导弹。我国潜艇部队的任务是维护领土完整和国家的统一,打击海上的入侵者,保持可靠的潜基核威慑力量。中国的潜艇部队诞生于1954年6月19日,在我国北方著名的军港旅顺港的码头上,五星红旗第一次悬挂在潜艇上,驻泊在旅顺军港的苏联海军2艘“斯大林”型潜艇移交给中国海军,中国海军把这两艘潜艇分别命名为“新中国11号”和“新中国12号”。次年,我国从苏联购     

诡异的海底窃听技术

在海洋方面,美国早于20世纪末就利用无人水下潜航器等科技手段,借联合国组织的“国际大洋综合钻探计划”非法获取相关国家的军事情报。前几年,中国海监曾从南海我管辖海域截获一美国军用漂流浮标,它是一项美国利用国际组织开展的全球海洋观测试验项目。     

怪船直立工作

谁都知道,船舶是平浮在水面的,即使潜艇也是平浮在水下的。哪能有直立于水中的船呢?可世界上确确实实有这么一艘奇特的船只,当它工作时是直立于水中的。这是一艘专用的海洋科学考察船,美国人叫它“FLIP”平台(英文The Floating Instrument Platform的简写)。更准确些说,这是一艘能够移动的巨型浮标,外形很像一根特大的球棒,壮观的是此“棒”有108米长。这船停在港口时看似一艘潜艇,可一到工作点,它就能竖着直立起来。因此在它靠港时,不明真相的参观者定会感到奇怪,怎么这艘船的舱门是开在甲板上的、舷窗是开在天花板上的、桌子都横倒着固定在墙上、楼梯也是横在那里不知如何使用的?所有这一切都是为了它直立时设计的。“FLIP”平台属美国海军所有,但由美国著名的斯克利普斯海洋研究所设计、管理和使用。建造的初衷是供水下武器试验专用。我们知道,在水中无线电波传不了多远,只能在数十米范围内起点作用,唯有声波能传得很远很远,所以水下通讯、识别敌友、武器导向等手段都离不开水声技术。譬如侦察敌方潜艇的一个主要手段就是侦听它们发出的噪声、特别是螺旋桨噪声,以确定它们的艇     

从珍珠港战役中看“情报”的重要性

一九四一年十二月七日日本发动了震惊世界的珍珠港战役。在珍珠港一役中,美军有八艘战列舰、三艘轻巡洋舰、三艘驱逐舰被击沉或重创;一百七十多架飞机被炸毁,更多的飞机受到创伤;二千四百多人死亡或失踪,一千多人受伤。日军的损失却微乎其微:飞机二十九架,常规潜艇一艘,袖珍潜艇五艘。此役被军事学家们视为出奇制胜的一个典型范例。在珍珠港一役中,美国之所以损失惨重,原因是多方面的,其中最重要的一点是日本的情报细致、准确,美国则闭目塞听,处处被动。关于这一点,可以从以下四个方面找到佐证。     

“海底飞船”水下7000米起航

这是一项被视为中国载人航天工程姊妹篇的计划;它制造的是一艘神秘的“海度飞船”,能在水下7000米的深海中自由遨游。随着选拔潜航员工作的开始,“海度飞船”正式起航的日子离我们越来越近……     

水狱之火——前苏联一艘战舰沉没记

前苏联“麦克“级核战略攻击潜艇“共青团“号,是一艘由核反应堆推动、装备了两枚核武器的新型潜艇.其船壳是以钛制造的,能下潜至900米的深度,这是普通的钢壳潜艇下潜深度的3倍.1989年4月7日,“共青团“号已在海上巡航了39天.这天上午,“共青团“号正在挪威以北450公里处的大海中游弋,潜航深度为150米.突然,潜艇内部起火燃烧,大火是由7号舱电线短路所引发.……     

海洋深处的间谍战

众所周知,美国和前苏联为了得到对方的军事技术机密,双方的技术间谍各显神通,手段可谓五花八门,无所不用其极,有时甚至近乎荒诞离奇。 1968年3月11日,美国设置在太平洋的专门用于探测前苏联潜艇行踪和技术参数的“苏萨斯”水下音响监听阵列系统,探测到在夏威夷群岛西北方向约750海里处的水下,发生了一次爆炸。经查询得知,当时无美国及其盟国的潜艇在那里活动。于是他们推测,可能是苏联的一艘潜艇发生了爆炸并沉     

空泡打造船幽灵

时速200千米的潜艇?目前,世界上最快的潜艇——美国海军潜艇,速度也就是时速55千米,然而美国还不满足,正打算打造一艘时速达200多千米的潜艇!这个速度超过了一般小轿车的速度!想想这么快的潜艇在水下穿梭,那真是幽灵一般,水对于它来说,好像就如空气一般是无形的。但水不可能是无形的,下过水池的人都知道,在地面上可以     

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。     

酒瓶与潜艇的姻缘

潜艇是在水下进行战斗的“蛟龙”，也是科考探测的得力工具。熟悉它的人都知道，潜艇艇体是由耐压壳体和非耐压壳体即双壳体构成。说起双壳体潜艇的发明，还有一个有趣的故事呢。１８９３年，即莱特兄弟发明飞机前１０年，一个叫莱克的美国青年历经千辛万苦，造成了一艘形状奇特的小型潜艇。它靠压载物沉入海底，用轮子滚动在海底行进。可这艘形同柜子的潜艇稳定性不佳。莱克苦思冥想，未得其解。一天，他约了几个好朋友到海滩野餐，以便放松一下紧张的神经。洒足饭饱之后，几个人兴犹未尽，玩起扔酒瓶的游戏。一场比赛开始了，接二连三甩出…     

首个太阳能潜艇将于2012年下水

现如今,豪华潜艇吸引了越来越多上流社会的眼光,豪华游艇似乎已成为亿万富豪必备的玩具。在全球变暖的大环境下,富翁们正在争相给游艇装上环保太阳帆时,太阳能潜水艇应运而生——世界上第一艘太阳能潜水艇将在2012年现身瑞士图恩湖湖底。这是瑞士一家能源公司对于水下太阳能计划的第一步,其终极目标当然是在全球范围内推广太阳能潜艇旅游,让人们体验跟着太阳能潜艇游览水底世界的感觉。     

土豪新玩具:私人微型有翼潜艇畅享水下飞行

<正>据外媒报道,在著名系列电影"007"中,特工邦德曾驾驶过微型潜水艇执行任务。现在,这个高科技产品来到了现实世界,人们终于可以自己驾驶潜艇享受水下飞行的快感了。但前提是必须有100万英镑,所以土豪冒险家现在有机会探索海洋深处的秘密了。报道称,这种微型潜艇名叫"潜航超级猎鹰"2号,由位于加利福利亚的霍克斯海洋技术公司开发研制,这是一种双座位有翼潜水艇,它可以让乘客享尽海底乐     

凶猛的箭鱼

美国著名的伍兹霍尔海洋研究所有一艘功劳卓著的潜艇式深潜器叫"阿尔文"号,它在1967年的一次下潜考察时,居然在水下619米的深度上无端地遭到了一条箭鱼的攻击.     

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。     

私人间谍潜艇

有些父亲会通过带儿子一同打猎来增进父子感情，但电气工程师贾森。罗利特和他12岁的儿子特雷弗的想法却更有创意。家住密尔沃基的他们想要探索附近的河流和湖泊．并为此自己制作了一艘遥控潜艇（ROV）。通过一台笔记本电脑进行控制并提供动力这艘遥控潜艇可以航行超过400米．下潜到几乎80米深的水底。而与此同时．一个淘汰的电脑摄像头还能把水下的画面实时地传送给岸上的操纵者。     

量子技术为潜艇开路

<正>不得不"透气"的潜艇现在的飞机、汽车、轮船,乃至个人的手机,都是通过全球定位系统(GPS)来导航的,但潜艇却有些特别。潜艇固然也用到了GPS,但仅仅在浮出水面的时候;在水下的时间,它则是通过一种叫"加速度测量仪"的装置来导航的。原因无他,盖因为GPS信号是一种电磁波,而电磁波不能钻透很深的水体。那么,加速度测量仪又是如何导航的呢?设想一艘潜艇从某个已知的位置出发,在每一次转弯或     

一滴油漆杀死99人

1939年6月1日,号称当时世界最先进的英国皇家海军T级潜艇“西提斯”号首次出航,前往利物浦湾进行最后潜航试验。由于潜艇大量进水,最终意外失事沉入海底,艇上103人中99人遇难．仅有4人生还。时隔68年后,英国国家档案馆于2007年10月31日解密一份写于1956年的调查报告,首次让这起“英国史上最惨重潜艇灾难”真相大白。     

酒瓶与潜艇的产生

1893年,一个叫莱克的美国青年历经千辛万苦,建造出了世界上第一艘小型潜艇.它靠压载重物沉入海底,然后利用轮子滚动在海底潜行.可这艘形同柜子的潜艇稳定性不佳.莱克苦思冥想,也未能获得改进潜艇的良策.……