水下声成像中旁瓣抑制方法及其实验研究 被引量：1

1

作者 杨虎 陈航 +2 位作者 滕舵 李道江 陈永森 《声学学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第3期211-216,共6页

提出了一种近场条件下采用不等间隔阵并进行孔径变迹处理的水下声成像旁瓣抑制方法,并进行了理论和实验研究。考虑以球面波传播理论为基础的聚焦波束形成,首先通过阵元位置微调,设计了可实现低旁瓣的不等间隔阵,从单程波束响应上降低旁... 提出了一种近场条件下采用不等间隔阵并进行孔径变迹处理的水下声成像旁瓣抑制方法,并进行了理论和实验研究。考虑以球面波传播理论为基础的聚焦波束形成,首先通过阵元位置微调,设计了可实现低旁瓣的不等间隔阵,从单程波束响应上降低旁瓣;然后,将孔径变迹处理方法应用于水下声成像中,全部阵元用于接收,部分阵元用于发射,从双程波束响应上进一步降低旁瓣。通过水池实验对所提出的方法进行了验证。结果表明:采用不等间隔阵并进行孔径变迹处理可以更为有效地降低旁瓣,而主瓣仅有小量展宽,且该方法工程应用简便易行,在改善成像质量的同时降低了系统复杂度。 展开更多

关键词 水池实验 抑制方法 低旁瓣 声成像 水下 不等间隔 波束形成 波传播理论

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一种自主水下航行器路径规划算法 被引量：7

2

作者 崔荣鑫 徐德民 严卫生 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期3373-3376,共4页

提出了一种自主水下航行器穿越雷区的路径规划算法。将路径规划分为全局路径规划和局部路径规划两个部分,建立了水雷分布的Voronoi图,采用遗传算法规划出初步的全局最优路径。自主水下航行器按照全局最优路径航行时,利用前视声纳作为探... 提出了一种自主水下航行器穿越雷区的路径规划算法。将路径规划分为全局路径规划和局部路径规划两个部分,建立了水雷分布的Voronoi图,采用遗传算法规划出初步的全局最优路径。自主水下航行器按照全局最优路径航行时,利用前视声纳作为探测仪器。根据所测得的障碍物相对于自主水下航行器的位置关系设计出一个模糊推理系统(FIS)求解其避障角度,完成局部路径规划。仿真结果表明了这种算法的有效性。 展开更多

关键词 自主水下航行器 路径规划 VORONOI图 模糊推理系统

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一种用于水下声成像的旁瓣抑制方法 被引量：4

3

作者 杨虎 陈航 戚茜 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期209-213,共5页

针对水下声成像易受到非成像目标强干扰影响这一情况,研究了一种采用不等间隔阵,并进行孔径变迹处理的旁瓣抑制方法。以等间隔阵为出发点,根据期望的具有低旁瓣的波束指向性求解出可实现此期望的阵列排布,通过对等间隔阵的阵元间距进行... 针对水下声成像易受到非成像目标强干扰影响这一情况,研究了一种采用不等间隔阵,并进行孔径变迹处理的旁瓣抑制方法。以等间隔阵为出发点,根据期望的具有低旁瓣的波束指向性求解出可实现此期望的阵列排布,通过对等间隔阵的阵元间距进行微调实现期望的不等间隔阵,在此基础上,采用发射孔径为恒定全孔径,接收孔径可变的孔径变迹处理方法,从而达到抑制旁瓣的目的。仿真结果表明,该方法较相同阵元数的等间隔阵,具有很好的旁瓣抑制效果,且主瓣仅有小量的展宽。 展开更多

关键词 声成像 旁瓣抑制 孔径变迹 最佳接收孔径

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基于SYSNOISE的水下目标高频近场散射特性仿真研究 被引量：2

4

作者 戚茜 陈航 +1 位作者 李道江 杨虎 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第24期7751-7754,共4页

针对水下目标高频近场散射特性,提出了一种求解水下复杂目标散射声场的方法。首先根据边界元法建立了水下目标的声场数学模型,并借助有限元软件ANSYS建立一种水下目标结构体的三维模型,然后运用声学分析软件SYSNOISE对其高频近场特性进... 针对水下目标高频近场散射特性,提出了一种求解水下复杂目标散射声场的方法。首先根据边界元法建立了水下目标的声场数学模型,并借助有限元软件ANSYS建立一种水下目标结构体的三维模型,然后运用声学分析软件SYSNOISE对其高频近场特性进行了仿真及分析,得到了在声源激励下该目标散射近场的具体分布及其散射波声压的指向性。仿真结果验证了该方法的正确性。 展开更多

关键词 水下目标 高频近场 散射声场 SYSNOISE

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三速制鱼雷自适应滑模控制研究 被引量：2

5

作者 王子健 严卫生 +1 位作者 高剑 张秦南 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期340-346,共7页

针对三速制鱼雷在不同速度下运动特性的变化对控制系统自适应性和鲁棒性的要求,提出一种自适应滑模控制策略。将纵向运动控制分为俯仰角控制和深度控制内外2个回路。深度控制回路采用自适应算法在线估计无法测量的攻角,俯仰角控制回路... 针对三速制鱼雷在不同速度下运动特性的变化对控制系统自适应性和鲁棒性的要求,提出一种自适应滑模控制策略。将纵向运动控制分为俯仰角控制和深度控制内外2个回路。深度控制回路采用自适应算法在线估计无法测量的攻角,俯仰角控制回路采用自适应滑模控制。在线估计不确定模型参数,并克服模型中的未建模不确定性,从而保证了三速制鱼雷在速度变化和模型参数不确定条件下的稳定性,消除了由于非零平衡态造成的深度稳态误差。仿真对比研究结果证明了该自适应滑模控制方法的有效性。 展开更多

关键词 自动控制技术 三速制鱼雷 自适应滑模控制

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一种利用非正弦信号的水下声成像方法 被引量：2

6

作者 杨虎 陈航 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期275-280,共6页

针对多波束成像声呐在基阵设计时需要考虑避免出现栅瓣的问题,提出了一种利用非正弦信号进行水下声成像的方法.该方法首先对基阵接收信号进行相关处理,然后提取相关信号的包络进行波束形成来成像.以矩形包络为例,研究结果表明,该方法形... 针对多波束成像声呐在基阵设计时需要考虑避免出现栅瓣的问题,提出了一种利用非正弦信号进行水下声成像的方法.该方法首先对基阵接收信号进行相关处理,然后提取相关信号的包络进行波束形成来成像.以矩形包络为例,研究结果表明,该方法形成的波束不会出现栅瓣,避免了选取阵元间距时必须小于或等于载波半波长的限制,与传统利用正弦载波的成像方法相比,可以有效地提高成像分辨率,且无旁瓣.利用所提方法分别对点目标和体目标的成像进行了计算机仿真实验,得到了很好的成像效果. 展开更多

关键词 水下声成像 非正弦信号 信号包络 波束形成

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水下弹性球壳回波特性的仿真研究 被引量：1

7

作者 戚茜 陈航 《计算机仿真》 CSCD 2008年第9期16-19,61,共5页

水下弹性球壳回波特性的研究对水下目标特征提取和识别具有重要意义。利用弹性理论和分离变量法导出弹性球壳散射声场的Rayleigh简正级数解,得到其反向散射波形态函数。由形态函数计算了高斯脉冲入射到弹性球壳的回波波形,并建立了水下... 水下弹性球壳回波特性的研究对水下目标特征提取和识别具有重要意义。利用弹性理论和分离变量法导出弹性球壳散射声场的Rayleigh简正级数解,得到其反向散射波形态函数。由形态函数计算了高斯脉冲入射到弹性球壳的回波波形,并建立了水下弹性球壳回波特性的数学模型。通过对弹性球壳形态函数和回波结构的仿真,分析比较了不同材料和不同厚度的弹性球壳形态函数和回波特性,并讨论了水下弹性球壳回波特性的影响因素。结果表明,水下弹性球壳的回波特性与球壳材料、球壳厚度和入射信号等因素有关。 展开更多

关键词 弹性球壳 形态函数 回波特性

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水下电磁引信物理场特性的矩量法分析 被引量：1

8

作者 骆丹 陈航 陈永森 《探测与控制学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期88-92,96,共6页

由于纯数学方法计算水下电磁引信物理场特性比较复杂,提出了一种求解水下磁偶极子辐射场和目标散射场的新方法。首先,根据矩量法建立了水下目标电磁散射特性的数学模型,借助FEKO软件建立引信辐射天线与目标舰船的三维模型,并对该模型进... 由于纯数学方法计算水下电磁引信物理场特性比较复杂,提出了一种求解水下磁偶极子辐射场和目标散射场的新方法。首先,根据矩量法建立了水下目标电磁散射特性的数学模型,借助FEKO软件建立引信辐射天线与目标舰船的三维模型,并对该模型进行仿真和分析;最后得出引信辐射场和目标铁磁界面散射场的分布特性,以及目标通过特性。仿真结果验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 电磁引信 矩量法 物理场 铁磁界面

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基于HLA的鱼雷武器系统仿真环境设计与实现 被引量：9

9

作者 康凤举 顾浩 +2 位作者 吴宇 苏颖 宋志明 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期382-384,共3页

提出了一种基于高层体系结构的可扩展、可重构的鱼雷武器作战仿真开放式应用体系结构的设计方法,研制了基于软件复用技术的领域内联邦成员软件应用框架,有效地解决了时间管理策略制定及公布/定购声明的自动化、RTI与仿真应用之间接口一... 提出了一种基于高层体系结构的可扩展、可重构的鱼雷武器作战仿真开放式应用体系结构的设计方法,研制了基于软件复用技术的领域内联邦成员软件应用框架,有效地解决了时间管理策略制定及公布/定购声明的自动化、RTI与仿真应用之间接口一致性问题。同时,开发出能够提供海底地形、闪烁光斑、气泡、水下混浊及环境色等功能的水下空间Vega扩展模块,从而解决了海体、海底的三维显示。采用pRTI1.3等工具软件构建了含舰艇、鱼雷、水声装备对抗器材等10个联邦成员的分布交互仿真综合环境,初步运行表明,其具有良好的人机界面、模型可重用、实时性好等特点,能适应潜—舰,潜—潜等多种水下对抗样式的仿真要求。 展开更多

关键词 计算机应用 鱼雷 HLA 开放式应用体系结构 软件应用框架 水下空间模块

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连续爆炸式水声干扰弹对抗仿真系统开发研究 被引量：5

10

作者 杨虎 陈航 +2 位作者 诸国磊 贾继鹏 孙建 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第18期4134-4138,4159,共6页

以水下武器对抗作战为背景,设计开发了一种以连续爆炸式水声干扰弹为基础、基于声信号仿真的水声对抗仿真系统。在详细讨论了系统的模块组成及其相应仿真功能的基础上,构建出基于分布交互式体系结构的水声对抗仿真系统,特别给出了连续... 以水下武器对抗作战为背景,设计开发了一种以连续爆炸式水声干扰弹为基础、基于声信号仿真的水声对抗仿真系统。在详细讨论了系统的模块组成及其相应仿真功能的基础上,构建出基于分布交互式体系结构的水声对抗仿真系统,特别给出了连续爆炸式水声干扰弹的声学模型与仿真模型,介绍了系统实现上的关键技术,最后以对抗某型鱼雷为例进行了仿真实验,证实了系统设计方案的可行性和有效性。仿真实例表明,该系统具有很好的实验研究功能。 展开更多

关键词 连续爆炸式水声干扰弹 水声对抗 分布交互式仿真 仿真系统

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基于Perlin噪声的海面仿真在Vega Prime中的应用 被引量：7

11

作者 谢攀 康凤举 苏曼 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2009年第11期4386-4389,共4页

针对Vega Prime自带海洋模块中海浪随机性不强和海面网格划分简单的不足,以OpenGL为基础将基于Perlin噪声的海面仿真应用到Vega Prime中。Perlin噪声的生成采用计算机运算最快的位运算方法,减小海面高度场的计算时间;通过采用投影网格... 针对Vega Prime自带海洋模块中海浪随机性不强和海面网格划分简单的不足,以OpenGL为基础将基于Perlin噪声的海面仿真应用到Vega Prime中。Perlin噪声的生成采用计算机运算最快的位运算方法,减小海面高度场的计算时间;通过采用投影网格的方法实现视点相适应网格的计算,生成自然的投影网格,并利用CG对显卡编程进行实时光照渲染。测试结果表明该方法的帧数大于Vega Prime(version2.2)中自带海洋模块的帧数,弥补了Vega Prime自带海洋模块的不足,增强了海面场景的实时性和逼真性。 展开更多

关键词 PERLIN噪声 投影网格 海面视景仿真 OpenGL CG VEGA PRIME

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基于COSIM的舰艇防御系统分布式仿真平台开发研究 被引量：5

12

作者 孙建 陈航 +1 位作者 张小慧 王雅芬 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第19期4428-4433,共6页

舰艇防御系统分布式仿真平台可实现在攻防对抗条件下水面舰艇防御来袭鱼雷作战过程的仿真,用于研究鱼雷防御武器的使用方法,验证其作战效能,论证舰艇防御系统的作战需求。针对水面舰艇鱼雷防御系统及其作战环境,提出了基于协同仿真平台(... 舰艇防御系统分布式仿真平台可实现在攻防对抗条件下水面舰艇防御来袭鱼雷作战过程的仿真,用于研究鱼雷防御武器的使用方法,验证其作战效能,论证舰艇防御系统的作战需求。针对水面舰艇鱼雷防御系统及其作战环境,提出了基于协同仿真平台(COSIM)的舰艇防御系统分布式仿真平台设计方案,阐述了仿真平台的软硬件结构,具体介绍了仿真平台的开发过程,并给出仿真平台信息流图,最后针对仿真运行实例进行了分析,证实了仿真平台的有效性。 展开更多

关键词 协同仿真平台 舰艇防御系统 鱼雷防御 高层建模 端口

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激光陀螺动态特性研究(二) 被引量：4

13

作者 程耀强 徐德民 +1 位作者 万彦辉 刘明雍 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期1274-1279,共6页

针对激光陀螺动态特性中的相频特性,分析了相位延迟对导弹控制系统实时性和机动性的影响,并指出隔振器不会引入相位延迟,而有限冲击响应(FIR)滤波是造成激光陀螺相位延迟的主要因素.基于角振动台和惯性测量装置(IMU)台体,设计了4个试验... 针对激光陀螺动态特性中的相频特性,分析了相位延迟对导弹控制系统实时性和机动性的影响,并指出隔振器不会引入相位延迟,而有限冲击响应(FIR)滤波是造成激光陀螺相位延迟的主要因素.基于角振动台和惯性测量装置(IMU)台体,设计了4个试验状态,采用正弦激励法对激光陀螺的相频特性进行了实际测试.测试结果表明,隔振器的延迟时间最大不超过0.051ms,延迟时间主要来自FIR滤波,符合理论分析结果. 展开更多

关键词 激光陀螺 惯性测量装置 时延 有限冲击响应 角振动台

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基于HLA的水面舰艇鱼雷防御系统仿真平台 被引量：4

14

作者 张小慧 陈航 孙建 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2007年第12期2171-2175,共5页

根据水面舰艇防御鱼雷的作战需求,提出了基于HLA的水面舰艇的鱼雷防御系统仿真平台的研究开发方案。阐述了水面舰艇防御鱼雷的过程,并设计出防御系统总体层次结构,具体介绍了仿真系统导演台和水面舰艇火控系统的功能及其仿真设计。建立... 根据水面舰艇防御鱼雷的作战需求,提出了基于HLA的水面舰艇的鱼雷防御系统仿真平台的研究开发方案。阐述了水面舰艇防御鱼雷的过程,并设计出防御系统总体层次结构,具体介绍了仿真系统导演台和水面舰艇火控系统的功能及其仿真设计。建立了系统仿真平台的联邦构架,给出了系统联邦工作流程以及联邦FOM/SOM,介绍了联邦成员的同步实现,最后说明了系统的实现。 展开更多

关键词 高层体系结构 防御系统 仿真平台 FOM/SOM

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基于HLA的鱼雷声自导系统仿真平台开发研究 被引量：7

15

作者 杨虎 陈航 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期1512-1515,1519,共5页

针对鱼雷声自导系统及其作战环境,提出了基于高层体系结构(HLA)的鱼雷声自导系统仿真平台设计方案。以高层体系结构作为技术框架,分析仿真平台的特点和实现功能,并在此基础上介绍了仿真平台的模块组成及其相应作用,给出了仿真平台的联... 针对鱼雷声自导系统及其作战环境,提出了基于高层体系结构(HLA)的鱼雷声自导系统仿真平台设计方案。以高层体系结构作为技术框架,分析仿真平台的特点和实现功能,并在此基础上介绍了仿真平台的模块组成及其相应作用,给出了仿真平台的联邦构架、联邦信息流图以及联邦对象模型/仿真对象模型(FOM/SOM),最后说明了仿真平台联邦成员的实现过程。 展开更多

关键词 高层体系结构 鱼雷声自导系统 仿真平台 联邦对象模型/仿真对象模型

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多无人艇联合攻击任务规划模型仿真 被引量：5

16

作者 张博 康凤举 苏冰 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2015年第4期349-354,共6页

多水面无人舰艇之间的攻击任务规划是保证无人舰艇顺利高效完成攻击任务。多无人舰艇在执行联合攻击任务时,需要考虑到环境因素、不同任务的复杂度与各种复杂攻击任务执行能力等多方面的约束因素。传统的攻击任务调度模型在处理上述问题... 多水面无人舰艇之间的攻击任务规划是保证无人舰艇顺利高效完成攻击任务。多无人舰艇在执行联合攻击任务时,需要考虑到环境因素、不同任务的复杂度与各种复杂攻击任务执行能力等多方面的约束因素。传统的攻击任务调度模型在处理上述问题时,没有考虑攻击任务外界与内部的约束条件,只是将复杂的攻击任务简单地分解为个体的叠加,在任务执行过程中不仅达不到提高任务执行效率的目的,还会由于缺乏相应的协同规划机制陷入混乱状态。提出一种多无人艇联合攻击任务规划模型。根据水面无人舰艇集群攻击任务规划问题的多约束性,建立任务规划模型,引入代价函数,运用改进的生物地理粒子群优化算法对任务分配问题进行求解,避免了生物地理优化算法容易陷入局部最优和粒子群算法解多约束离散问题时的不稳定性。进行仿真的结果表明,所提出算法有效解决了多水面无人舰艇之间的攻击任务规划问题。 展开更多

关键词 多无人水面舰艇 任务规划 生物地理优化算法 粒子群优化

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无人舰艇集群攻击任务规划优化模型仿真 被引量：4

17

作者 张博 康凤举 阎晋屯 《计算机仿真》 CSCD 北大核心 2014年第11期24-28,共5页

多水面无人舰艇之间的任务规划是保证无人舰艇顺利、高效完成任务的关键。但是,无人潜艇之间的攻击过程是一个多任务、多轮次的复杂过程,攻击的先后顺序和最优选择过程是个随机且相互影响的过程。传统的攻击任务规划模型没有考虑外界与... 多水面无人舰艇之间的任务规划是保证无人舰艇顺利、高效完成任务的关键。但是,无人潜艇之间的攻击过程是一个多任务、多轮次的复杂过程,攻击的先后顺序和最优选择过程是个随机且相互影响的过程。传统的攻击任务规划模型没有考虑外界与内部的约束条件,只是将多USVs系统简单地分解为个体的叠加,在任务执行过程中达不到提高任务执行效率的目的,缺乏相应的协同规划机制,容易使系统整体陷入混乱状态。提出一种优化的无人舰艇集群攻击任务规划优化模型。根据水面无人舰艇集群攻击任务规划问题的多约束性,建立任务规划模型,引入代价函数,运用改进的生物地理学优化算法对任务分配问题进行求解,保证攻击过程任务规划最优。仿真结果表明,生物地理学优化算法在解决多约束优化问题方面可以很好的避免陷入局部最优和具有很好的稳定性,模型具有通用性,应用算法在求解时具有快速、稳定的收敛性。 展开更多

关键词 多水面无人舰艇 任务规划 生物地理优化

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通用鱼雷声自导联邦成员可适应性软件开发

18

作者 杨虎 陈航 +2 位作者 朱晓飞 杨德培 贾继鹏 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2008年第33期79-82,134,共5页

针对通用鱼雷声自导联邦成员在特定联邦系统中对适应性的需求,提出了一种基于适应性软件体系结构的联邦成员开发方法,并给出适应性联邦成员体系结构框架。该框架具有对仿真需求动态自适应的能力,从基于构件的软件开发技术角度出发,根据... 针对通用鱼雷声自导联邦成员在特定联邦系统中对适应性的需求,提出了一种基于适应性软件体系结构的联邦成员开发方法,并给出适应性联邦成员体系结构框架。该框架具有对仿真需求动态自适应的能力,从基于构件的软件开发技术角度出发,根据需求自顶向下地构造联邦成员系统,其功能实现与配置控制相分离的结构,使得当需求变化时联邦成员可通过动态重配置达到自适应的目的。 展开更多

关键词 适应性软件体系结构 鱼雷声自导 联邦成员 动态重配置

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一种具有舷侧阵自导鱼雷的弹道设计与仿真

19

作者 高立娥 刘铎 +1 位作者 刘卫东 于莉 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期163-168,共6页

舷侧阵自导鱼雷改变了以往前视自导系统的工作频率、阵列孔径、自导作用距离以及目标识别方式的限制,具有自导作用距离远、探测目标能力强的特点。针对舷侧阵自导系统探测范围为鱼雷两侧扇面,而鱼雷正前部扇面是舷侧阵自导系统的探测盲... 舷侧阵自导鱼雷改变了以往前视自导系统的工作频率、阵列孔径、自导作用距离以及目标识别方式的限制,具有自导作用距离远、探测目标能力强的特点。针对舷侧阵自导系统探测范围为鱼雷两侧扇面,而鱼雷正前部扇面是舷侧阵自导系统的探测盲区的特点,给出了舷侧阵自导鱼雷弹道设计的数学模型,首次研究了舷侧阵自导鱼雷的搜索、跟踪、导引及攻击命中四部分的弹道设计。通过对舷侧阵自导鱼雷弹道的仿真,验证了舷侧阵自导鱼雷采用特定的弹道形式对提高鱼雷捕获与跟踪目标的概率,减少航程的消耗十分有效。 展开更多

关键词 自动控制技术 舷侧阵自导 搜索弹道 跟踪弹道 弹道仿真

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基于GDOP定位误差的双基地声纳算法 被引量：1

20

作者 朱晓飞 陈航 李道江 《鱼雷技术》 2009年第3期29-33,共5页

根据双基地声纳定位的特点,给出了基于发射机算法、接收机算法以及波达方位算法等6种双基地声纳的定位算法,并推导出各自的定位精度的几何稀释(GDOP)误差。通过数值仿真,得到了这6种算法的误差分布,并且给出了目标位于不同区域时,精度... 根据双基地声纳定位的特点,给出了基于发射机算法、接收机算法以及波达方位算法等6种双基地声纳的定位算法,并推导出各自的定位精度的几何稀释(GDOP)误差。通过数值仿真,得到了这6种算法的误差分布,并且给出了目标位于不同区域时,精度最高的算法。通过比较,筛选出能获得较高定位精度的测量参量。仿真结果表明,与单基地声纳相比,只要在不同区域选取合适的算法,双基地声纳将会获得更高的定位精度。 展开更多

关键词 双基地声纳 定位精度的几何稀释 算法

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