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2019年  第14卷  第5期

《中国舰船研究》2019年第5期目录
《中国舰船研究》编辑部
2019, 14(5): .
摘要:
[1] 喷水推进和泵喷推进的概念:共性、特性及区别…王永生(1)[2] 船舶推进轴系方案设计的关键技术研究进展…赖国军,刘金林,雷俊松,夏极,周瑞平,曾凡明(10)[3] 基于交互式赋权与证据推理的船舶主机优选…赵瑞嘉,谢新连,赵家保,王郅翔(22)[4] 锌镍单液流电池二维瞬态放电模型…姚寿广,赵倩,赵云辉,孙晓飞,程杰(28)[5] 柴油机舷侧排气喷淋流动及传热模拟…王振,吴炜,杨先勇,安一峰,刘元春(36)[6] 多光谱反演火焰温度及烟黑体积分数研究…章奇,司梦婷,王东旭,王安振,李灿,王振,罗自学,娄春,程强(42)[7] 船舶推进轴系弯—纵耦合效应的非线性振动特性…徐鹏,邹冬林,吕芳蕊,塔娜,饶柱石(49)[8] 饱和含液穿孔板条水润滑艉轴承减振性能研究…金勇,邝俊信,田相玉,劳坤胜,欧阳武,刘正林(58)[9] 水下航行体推进轴系多状态下的变形特征分析…余桐泉,李天匀,刘圣超,朱翔(64)[10] 基于体积力的海水自流循环系统流速确定方法…陈康,姚志崇,周恩东,夏彬(70)[11] 某船用柴油机排气管路流动分析及均匀性评估…李本钶,黄冰阳,李艳华,聂富成,叶晓明(77)[12] 潜艇通气管进气阀阻力特性分析及优化…胡海滨,周睿,周哲,刘义军(85)[13] 深海爬游机器人多腿位姿对巡游稳定性的影响…张康,王磊,冷文军,陈虹(90)[14] 水炮系统添加剂减阻分析及方案设想…林芃,高一民,蔡伟华,陈轶君,陈红超(98)[15] 水平开口有限空间油池火燃烧特性分析…陈兵,张世奇,时训先,黎昌海,陆守香(106)[16] 机械排烟时补风口高度对竖直单开口舱室火灾烟气特性的影响…邱金水,任广鲁,刘伯运,陈如木(112)[17] 邻近雷击电场环境模拟装置的设计与实现…王可,段艳涛,石立华,黄瑞涛,陈海林(119)[18] 密闭空间内爆炸准静态压力理论计算研究…徐维铮,吴卫国(124)[19] 基于波动理论的共振转换器减振特性分析…李良伟,赵耀(131)[20] 基于动柔度方法的管路动力吸振器设计研究…张琳,李华峰,陈勇,张涛,丁杨建(138)[21] 基于整数线性规划方法的舰载机航空保障资源优化调度…谭大力,王云飞,于连飞,朱承(145)[22] 基于视觉测量的舰载机空间定位方法…刘佳铭(152)[23] 罗经方位对准的收敛时间分析…何东旭,葛磊,张鑫,臧新乐(159)
舰船动力技术专题
喷水推进和泵喷推进的概念:共性、特性及区别
王永生
2019, 14(5): 1-9, 41. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01605
摘要:
  目的  针对国内外喷水推进和泵喷推进的概念缺乏完整定义、外延尚存混淆、产品称谓混乱的现状,  方法  通过对这2种推进器工作原理和具体结构的剖析,进行共性提炼和特性区分,提出喷水推进和泵喷推进的定义,指出它们的共性、特性及区别。  结果  喷水推进和泵喷推进均属泵类推进,都是通过管道内叶轮和导叶的流场匹配设计在喷口产生轴向射流而获得推进作用;喷水推进的第一设计指标是高效率、首要保证快速性,相应的设计结果是喷水推进器;泵喷推进的第一设计指标是低噪声、首要保证声隐身性,相应的设计结果是泵喷推进器。  结论  该定义不仅包含和区分了已问世至今的喷水推进器和泵喷推进器,而且也明示了国外某些泵类推进器命名存在的问题。该定义有助于业内对喷水推进和泵喷推进的认识和区分。
船舶推进轴系方案设计的关键技术研究进展
赖国军, 刘金林, 雷俊松, 夏极, 周瑞平, 曾凡明
2019, 14(5): 10-21. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01539
摘要:
船舶推进轴系的设计质量是其安全、稳定运行的重要保证之一。鉴于船舶推进轴系的组成部件数量及工作环境,其设计是一个复杂的系统性问题。为提高轴系设计质量,国内外船舶领域的专家学者开展了大量的研究工作,相关设计单位和船级社也制定了一系列设计规范和流程。目前,船舶推进轴系常用设计方法的缺点已日趋凸显,故亟需对现有设计方法进行全面综合的分析研究。基于船舶推进轴系的方案设计流程,重点梳理推进轴系的校中及优化、轴系振动及减振控制和轴系设计质量评价等方面的技术进展,并提出未来需要进一步展开的研究工作,旨在为船舶推进轴系的优化设计提供参考。
基于交互式赋权与证据推理的船舶主机优选
赵瑞嘉, 谢新连, 赵家保, 王郅翔
2019, 14(5): 22-27. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01512
摘要:
  目的  在节能减排背景下,船舶主机优选是值得深入研究的问题,也是一个复杂的多属性决策问题。  方法  首先,分析船舶主机选型的影响因素,提出主机优选指标体系;然后,采用熵权法确定客观权重,采用偏差熵模型确定主观权重,并设计一种交互式赋权法以确定船舶主机优选指标的综合权重,从而实现客观权重与主观权重的统一;最后,通过证据推理法实现信息融合,对备选方案进行排序和优选。  结果  以某航道管理局船舶建造项目的主机优选问题为例,验证了该方法的有效性与正确性,并总结了指标区间选择对评价结果效用值的影响规律。  结论  研究结果表明,交互式赋权与证据推理相结合的方法可以为船舶主机选型设计提供理论支持。
锌镍单液流电池二维瞬态放电模型
姚寿广, 赵倩, 赵云辉, 孙晓飞, 程杰
2019, 14(5): 28-35. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01457
摘要:
  目的  为研究锌镍单液流电池在运行过程中的内部机理,  方法  以某公司第2代锌镍单液流电池为例,综合考虑动质量传递、电荷守恒以及反应动力学方程建立电池的二维瞬态模型,采用有限元法进行耦合计算并分析电池内部流场、浓度场的分布。通过与实验数据对比验证计算结果的可靠性,并在此基础上研究电解液流量和离子浓度的影响。  结果  结果表明:大流量加快了电化学反应,流量每增大(或减小)0.5倍,氢氧根离子浓度区间减小(或增大)36%~41%,锌离子浓度区间增大(或减小)6.5%~6.6%;增大流量使离子浓度分布趋于均匀,而改变初始离子浓度并不影响浓度分布均匀性;当氢氧根离子初始浓度提高22%时,电池放电电压平均增大27 mV,而较大的锌离子初始浓度则不利于提升电池放电性能。  结论  模型能较为准确地计算电池的放电性能,适用于锌镍单液流电池的机理研究。
柴油机舷侧排气喷淋流动及传热模拟
王振, 吴炜, 杨先勇, 安一峰, 刘元春
2019, 14(5): 36-41. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01458
摘要:
  目的  为解决船用柴油机舷侧排气喷淋装置的降温效果评估问题,  方法  应用Mixture多相流模型和蒸发—冷凝模型,对排气管内喷淋的流动和传热过程进行数值模拟,得到并分析不同冷却水量比下排气温度场分布、排气管截面平均温度的沿程变化规律以及压力损失。  结果  研究结果表明:喷淋条件下,由于水的挤压和水—气传热传质,排气管内的高温核心区呈锥形,随着冷却流量比的增大,排气高温核心区的范围逐渐缩小;从无量纲沿程距离0.1~0.4,排气管截面平均温度急剧下降,之后排气管截面平均温度变化趋缓;总压损失与冷却流量比呈现非单调关系,对排气阻力的影响较小。  结论  研究结果可为舷侧排气喷淋装置的优化设计提供定量支撑。
多光谱反演火焰温度及烟黑体积分数研究
章奇, 司梦婷, 王东旭, 王安振, 李灿, 王振, 罗自学, 娄春, 程强
2019, 14(5): 42-48. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01413
摘要:
  目的  为准确了解火焰内部的温度与烟黑浓度分布,  方法  使用高光谱仪研究从火焰光谱强度图像反演的二维温度与烟黑体积分数的分布。首先,使用高光谱仪拍摄实验室乙烯层流扩散火焰,得到包含多光谱信息的高分辨率图像;然后,对图像波长进行分析和筛选,通过对黑体炉的标定得到多波长的辐射强度信息;最后,通过反演得到火焰温度和烟黑体积分数的二维分布。  结果  研究结果表明,得到的火焰温度与其他文献结果相比,最大温度偏差为2.77%,吻合较好。  结论  研究得到的火焰温度和烟黑体积分数的分布结果具有准确性。
船舶推进轴系弯—纵耦合效应的非线性振动特性
徐鹏, 邹冬林, 吕芳蕊, 塔娜, 饶柱石
2019, 14(5): 49-57. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01389
摘要:
  目的  大型船舶的推进轴系一般具有轴系长、跨度大、细长比小等特点,其弯曲变形与纵向变形之间易存在弹性耦合效应,从而引起轴系异常振动,影响轴系的安全稳定运行。为了研究轴系弯—纵耦合的非线性振动特性,  方法  利用变分原理推导轴系发生弯—纵耦合时的非线性振动方程,采用有限元法(FEM)、打靶法等数值方法,以及多尺度法等近似解析方法对非线性方程进行求解,并对比分析弯—纵耦合效应对轴系非线性振动特性的影响。  结果  计算结果表明:弯—纵耦合效应将导致轴系响应中出现多频响应、跳跃现象、能量迁移等复杂的振动现象,同时将增加轴系弯曲方向和纵向方向的固有频率。  结论  研究成果可为大型船舶推进轴系的工程设计提供参考。
饱和含液穿孔板条水润滑艉轴承减振性能研究
金勇, 邝俊信, 田相玉, 劳坤胜, 欧阳武, 刘正林
2019, 14(5): 58-63. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01402
摘要:
  目的  水润滑艉轴承是轴系振动的主要传递部件,为了提高其减振降噪的动态性能,  方法  设计一种饱和含液穿孔板条。基于流固耦合理论,利用有限元软件ANSYS进行常规水润滑艉轴承和阻尼增强型水润滑艉轴承的模态分析及谐响应分析,以得到穿孔板条对轴承动态特性的影响规律。  结果  仿真和试验结果表明:饱和含液穿孔板条设计可以有效降低艉轴承振动的幅值传递水平。  结论  研究结果对于艉轴承的减振性能提升具有一定的指导意义。
水下航行体推进轴系多状态下的变形特征分析
余桐泉, 李天匀, 刘圣超, 朱翔
2019, 14(5): 64-69. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01456
摘要:
  目的  为了研究水下航行体推进轴系在多种状态下的变形及轴承负荷变化规律,  方法  以某水下航行体为研究对象,通过建立的轴系及水下航行体混合有限元模型,对该模型在船台、码头、水下3种工况下施加符合实际情况的载荷,以及设置相应的边界条件,计算航行体结构的变形,分别提取不同工况下的轴承位置变形和轴承负荷,并以轴承1和轴承3的连线为参考线,得到各工况下轴承位置处的相对变形。  结果  结果表明,针对该水下航行体,从船台工况到码头工况再到水下工况,轴系中心线的相对变形及其大小、轴承负荷的改变趋势均有差异;对船台工况的轴系轴承2预设向上0.090 9 mm的初始变形值,可达到轴系在水下工况处于理想状态的目的。  结论  研究结果可为水下航行体后续的轴系校中提供参考。
基于体积力的海水自流循环系统流速确定方法
陈康, 姚志崇, 周恩东, 夏彬
2019, 14(5): 70-76. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01480
摘要:
  目的  为优化和比较海水自流循环系统中关键部件的多种设计方案,需建立一种能对自流循环系统流量进行快速计算的方法。  方法  采用RANS方法结合SST k-ω湍流模型开展某艇海水自流循环系统的数值模拟。用体积力代替主要部件进行数值分析,提出一种利用系统特性曲线与部件性能曲线求交点的方法确定海水自流循环系统的流速点。  结果  通过比较体积力法与部件实体加艇体的联合计算方法得到的工况点,验证了体积力法计算的准确性,从而确定了海水自流循环系统的流速;体积力法较实体联合计算法更简便、计算量更小,更适用于系统部件的多方案仿真分析。  结论  体积力法可简化数值仿真计算,可为预报实艇海水自流循环系统的流速和流量提供参考。
某船用柴油机排气管路流动分析及均匀性评估
李本钶, 黄冰阳, 李艳华, 聂富成, 叶晓明
2019, 14(5): 77-84. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01404
摘要:
  目的  船舶柴油机选择性催化还原(SCR)反应器的NOx转换效率受其入口流场均匀性的影响。为优化柴油机排气管路设计,提高其转换效率,有必要建立合理的入口流场均匀性评价体系。  方法  以某船用柴油机排气管路为研究对象,首先,在额定工况下对其流动特性进行分析;然后,在此基础上进一步通过引入多项评价指标,从不同的角度对SCR反应器入口流场均匀性进行评估,并对各评价指标之间的差异性与适用性进行探讨。  结果  结果表明,管道弯折、突变部位的压力损失约占排气系统的20%,且SCR反应器入口前的弯折对其入口流场均匀性的影响较大,局部最大不均匀度高达19.96%。  结论  研究显示,为提高入口流场均匀性,SCR反应器入口面应与弯折、突变部位保持一定的距离;对于船用柴油机排气系统,均匀性指数γ值和局部面积最大不均匀度δ更能切实地评价SCR反应器入口流场均匀性。研究结果可为合理评估流场均匀性提供重要参考依据。
潜艇通气管进气阀阻力特性分析及优化
胡海滨, 周睿, 周哲, 刘义军
2019, 14(5): 85-89. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01547
摘要:
  目的  开展潜艇通气管进气阀结构优化,减小进气阻力,对潜艇的节能降耗和工作安全具有重要意义。  方法  采用计算流体动力学(CFD)方法对进气阀的阻力特性进行模拟分析,并通过实验验证计算结果的准确性。同时,对阀盘行程和进气角度这2项参数进行调节与分析,得到进气阀阻力及结构的相关规律。  结果  结果显示:进气阀压力损失随阀盘行程的增大而逐渐减小,但在阀盘行程h>244 mm之后继续增大阀盘行程对降低压力损失的贡献不大;当进气角度θ>65°时,进气阀压力损失会急剧上升,而当进气角度θ < 65°时,角度变化对进气阀压力损失的影响不大。  结论  研究表明,阀盘行程和进气角度对进气阀阻力特性具有重要影响,通过结构优化,可显著降低进气阀的进气阻力,所得结果对工程设计具有一定的指导意义。
总体与性能
深海爬游机器人多腿位姿对巡游稳定性的影响
张康, 王磊, 冷文军, 陈虹
2019, 14(5): 90-97. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01500
摘要:
  目的  深海爬游机器人是一种新构型潜航器,其多腿位姿会改变周围流场与自身重心的分布。  方法  针对深海爬游机器人左右对称、前后近似对称、上下不对称的特点,建立深海潜航器的操纵性垂直面运动方程,得到相应的稳定性判据和临界速度。采用混合网格计算深海爬游机器人纯升沉和纯俯仰运动的水动力系数,并与试验值进行对比,然后结合判据,判定纵向展开位姿、横向展开位姿和着底位姿这3种位姿下深海爬游机器人的静稳定性和动稳定性,分析运动稳定性的主要影响因素。  结果  结果表明,深海爬游机器人的3种位姿均处于静不稳定和条件动稳定状态,设计航速低于临界速度,能满足直线稳定性的要求;静稳定性主要受与垂向力有关的位置导数的影响,其中横向展开位姿的最好,落地位姿的最差;动稳定性的优劣主要受与垂向力有关的位置导数、初稳心高和结构布局的影响,其中落底位姿的最好,横向展开位姿的最差。  结论  深海爬游机器人多腿位姿的水动力和稳定性规律能较好地指导控制设计并使之安全运行。
水炮系统添加剂减阻分析及方案设想
林芃, 高一民, 蔡伟华, 陈轶君, 陈红超
2019, 14(5): 98-105, 118. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01430
摘要:
  目的  为了短时提高水炮的射程与流量,提出在水炮系统中采用添加剂湍流减阻技术。  方法  首先,通过圆管海水湍流减阻实验验证典型减阻添加剂对于海水系统同样有效;其次,建立水炮系统水力学模型;最后,提出一种两级减阻剂夹缝筛孔自动注入系统,在水炮系统运行过程中,减阻剂搅拌/注入交替进行,利用柱塞泵伴随添加相应流量的减阻剂。  结果  模拟研究表明,系统能够在15 min效用强化期内使水炮射程增加约20%,流量增加约8%。  结论  基于添加剂湍流减阻技术可实现水炮系统“兴奋剂”强化,具有良好的应用潜力。
水平开口有限空间油池火燃烧特性分析
陈兵, 张世奇, 时训先, 黎昌海, 陆守香
2019, 14(5): 106-111. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01503
摘要:
  目的  船舶机舱等有限空间通常具有顶部水平开口,开口位置和形状的特殊性导致其火灾燃烧特性与建筑火灾有着明显的区别。为了解和认识船舶机舱等顶部水平开口的火灾特性,  方法  通过改变开口面积和庚烷油池的尺寸,开展顶部开口有限空间火焰熄灭模式、火焰形态与燃烧速率等燃烧特性的实验研究。  结果  根据火灾熄灭原因,有限空间火灾发展过程分为O2浓度不足导致的“缺氧熄灭”模式和可燃物耗尽导致的“燃料耗尽熄灭”模式。在“缺氧熄灭”模式中,烟气混合物被卷吸进入火焰参与燃烧过程,火焰自熄灭临界O2浓度处于13%~16.5%,且火焰形态由稳定燃烧的形状变成在脱离油池并不断游走的状态。在“燃料耗尽熄灭”模式下,火焰形态较为稳定,并且由于沸腾燃烧导致燃烧后期燃烧速率有较为明显的增大。  结论  研究结果展示了顶部开口有限空间火灾的燃烧特性,对了解船舶舱室火灾的发展过程具有重要意义,并为船舱火灾扑救提供了理论支持。
机械排烟时补风口高度对竖直单开口舱室火灾烟气特性的影响
邱金水, 任广鲁, 刘伯运, 陈如木
2019, 14(5): 112-118. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01542
摘要:
  目的  为合理制定舰船竖直单开口舱室火灾的排烟战术,提高排烟效率,  方法  通过搭建全尺寸火灾实验平台,对竖直单开口舱室的火灾烟气特性进行研究。通过设置不同的开口高度,对负压排烟时的火源燃烧速率、舱室能见度及温度进行测量与计算。根据实验测得的火源热释放速率,使用火灾动力学模拟软件(FDS)对实验及仿真舱室温度峰值进行对比分析。  结果  结果显示,机械排烟时补风口高度应设置在总高度约1/2处,在此高度下舱室能见度及温度下降速度更为迅速。  结论  所做研究对于竖直单开口舱室火灾的机械排烟战术制定具有一定指导意义,同时也证明了在此种火灾条件下采用FDS进行模拟的可信性。
邻近雷击电场环境模拟装置的设计与实现
王可, 段艳涛, 石立华, 黄瑞涛, 陈海林
2019, 14(5): 119-123, 158. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01498
摘要:
  目的  雷电对空阔海域上的舰船危害极大,特别是随着电子、电气设备及封闭式集成桅杆的大量应用,舰船雷电间接效应日趋严重。为了有效开展舰载电子、电气设备的雷电间接效应试验,  方法  基于Marx发生器原理,设计并实现一种邻近雷击电场环境模拟装置。该装置利用可调单球隙实现冲击高压的峰值截断,通过高压极板与导电地平面建立邻近雷击电场模拟环境。  结果  试验结果表明,该装置截断时间小于2 μs,跌落时间小于0.09 μs,能够产生符合GJB 1389A-2005要求的脉冲电场环境。  结论  模拟装置可为依据GJB 8848-2016开展系统电子、电气设备的邻近雷击间接效应研究提供设备支持。
结构与装置
密闭空间内爆炸准静态压力理论计算研究
徐维铮, 吴卫国
2019, 14(5): 124-130. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01368
摘要:
  目的  密闭空间内爆炸过程不仅涉及冲击波的传播和反射,还包含复杂的后燃烧效应。后燃烧效应既增强了冲击波强度,还会对最终准静态压力产生较大影响。为对约束空间内爆炸准静态超压进行预测,  方法  基于化学反应分析及能量守恒定律,推导给出一种考虑后燃烧效应内爆炸准静态超压峰值的计算模型,并将模型计算得到的准静态超压与相关文献的实验测量结果及经验公式的结果进行对比分析,以验证所提理论模型的可靠性和准确性。  结果  结果表明:理论模型计算的准静态超压峰值与文献的实验测量及经验公式的结果吻合较好;Anderson经验公式在药量体积比小于0.5 kg/m3的爆炸工况下并不适用,文献[8]的拟合公式不能外推至药量体积比大于8.87 kg/m3的爆炸工况下使用。  结论  研究结果可为更好地了解内爆炸后燃烧效应对准静态压力贡献的物理机制,以及为抗爆结构设计及毁伤评估提供一定的参考和指导。
基于波动理论的共振转换器减振特性分析
李良伟, 赵耀
2019, 14(5): 131-137. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01445
摘要:
  目的  共振转换器(RC)作为一种有效的减振装置,在船舶轴系纵向振动控制领域备受关注。鉴于共振转换器内部结构参数与其减振效果密切相关,  方法  面向工程化设计,首先,运用波动理论推导声压在共振转换器内传播的解析式,并构建内部结构参数与其振动机理的物理关系;然后,分析共振转换器外接管系和外接腔体的设计参数对系统插入损失、宽频带内声压级的影响规律及灵敏度。  结果  结果表明,共振转换器在其固有频率处可较好地实现对主系统共振峰的控制。  结论  对于原系统特征线谱消振的需求,需关注外接管系尺寸的选择;而对于频带内声压级总体控制,则需关注外接腔体尺寸的设计。
基于动柔度方法的管路动力吸振器设计研究
张琳, 李华峰, 陈勇, 张涛, 丁杨建
2019, 14(5): 138-144. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01394
摘要:
  目的  载流管路系统在受到外界激励时会引起振动,为减小载流管路的振动,研究动力吸振器的减振特性,  方法  基于动柔度方法中的被动修改法,推导得出附加弹簧质量系统的多自由度系统的动柔度矩阵,并对该多自由度系统中的目标自由度进行零点配置,使该自由度下的相应振动得到抑制。在此基础上,设计一种管路动力吸振器,并应用到载流管路上进行实验,以验证其减振效果。  结果  结果表明:设计的管路动力吸振器能够较好地吸收目标频率下的振动,且在目标频率相同时,吸振器的调谐质量越大,吸振效果越好。  结论  此管路动力吸振器安装拆卸方便、适用范围广,可为管路减振研究提供一定的参考。
武器与电子信息系统
基于整数线性规划方法的舰载机航空保障资源优化调度
谭大力, 王云飞, 于连飞, 朱承
2019, 14(5): 145-151. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01493
摘要:
  目的  为了优化舰载机航空保障资源调度问题,  方法  根据航空母舰(简称航母)舰载机机群航空保障流程特有的串行、并行、柔性特点以及舰载机的起飞顺序,基于整数线性规划方法,建立航空保障资源优化调度的混合整数线性规划模型,利用CPLEX的混合整数线性规划求解器和改进的差分进化算法对资源调度模型进行求解。然后,以“福特”级航母舰载机出动机群保障流程为例进行仿真计算。  结果  结果表明,CPLEX的混合整数线性规划求解器和改进的差分进化算法均可用于求解,但存在求解精度和收敛速度上的差异,需根据实际出动规模和计算需求对计算方法进行选择。  结论  建立的舰载机航空保障资源优化调度模型可以有效指导航空保障资源的优化调度。
基于视觉测量的舰载机空间定位方法
刘佳铭
2019, 14(5): 152-158. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01470
摘要:
  目的  航母舰载机在起飞前需获得其在甲板的空间位置,视觉测量正是一种高精度、高效率的自动化测量手段。为此,  方法  提出一种基于视觉测量的舰载机空间定位方案。首先,介绍“视觉测量系统—甲板平面”相对位置标定方法;然后,基于“视觉测量相机—成像中心—机身合作标识”的共线关系,解算出合作标识相对于视觉测量系统的相对位置;最后,在此基础上以机身固定合作标识为位姿传递中继,获得非通视环境“视觉测量系统—机载惯导”传递测量模型。  结果  视觉测量实验结果显示,基于视觉测量的目标空间定位结果优于0.3 m。  结论  该方案有望使多架次舰载机在准备起飞前,获得较高精度的空间定位信息。
罗经方位对准的收敛时间分析
何东旭, 葛磊, 张鑫, 臧新乐
2019, 14(5): 159-166. doi: 10.19693/j.issn.1673-3185.01522
摘要:
  目的  为了更好地研究罗经方位对准的收敛特性及参数设置问题,需分析陀螺常值漂移和初始方位误差对罗经方位收敛时间的影响。  方法  首先根据设计的罗经方位对准系统,求得陀螺常值漂移和初始方位误差在该系统下的频域响应,然后再通过拉普拉斯反变换求得相应的时域响应函数,并对求得的时域函数进行收敛时间分析。  结果  结果表明,罗经方位对准收敛时间不仅与设计的二阶阻尼震荡周期有关,还与陀螺常值漂移和初始方位误差的大小有关。设定0.01°的误差带为罗经方位对准收敛的判据,则当陀螺漂移小于0.05(°)/h时,罗经方位对准会在至多0.9个阻尼震荡周期收敛,当初始方位误差小于5°时,罗经方位对准会在至多1.4个阻尼震荡周期内收敛,且二者越小,收敛时间越短。而当二者共同作用时,对收敛时间起主要作用的是初始方位误差,陀螺常值漂移对收敛时间的影响较小。数值仿真结果,验证了该结论的正确性。  结论  该分析方法为罗经方位对准的控制收敛时间及参数设置提供了理论参考。