基于改进人工势场法的船舶自动避碰研究

来源 :舰船科学技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:songhongyu8211
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为解决传统人工势场法在船舶自动避碰中无法判断避让责任和紧迫局面的问题,创新性地将船舶会遇态势及危险度评价指标引人人工势场中,通过船舶之间相对方位来判断船舶的避让责任并限定避让措施,通过实时计算船舶碰撞危险度,设定相应阈值来界定是否产生紧迫局面,指导船舶采取进一步避让措施.通过对船舶对遇、交叉相遇和追越3种典型局面的仿真实验表明,本文所设计的势场能够较为清晰地判断避让责任和紧迫局面,所规划的船舶避让措施更加符合国际海上避碰规则的要求.
其他文献
为了减少船舶的阻力,提升船舶快速性和耐波性,本文将添加球鼻首的DDG1000驱逐舰作为原始船型,研究增加尾压浪板、鳍和水翼对船体性能的影响.首先,将原始模型添加尾压浪板,并且caeses软件平台下进行全参建模,基于组合优化算法策略进行优化.设置2套组合优化方案,经对比发现,sobol算法和NSGA-Ⅱ组合优化方案得到的模型更为优越.添加尾压浪板优化后的模型,在2.02 m/s和1.77 m/s航速下,优化后模型阻力都减少2.5%,证明尾压浪板有减阻特性.将添加尾压浪板优化后的船体后作为初始模型,添加鳍和水
随着海洋军事、海上航运、深海科考以及航天器海上发射和回收等活动不断增加,装备故障或复杂的环境因素导致海难事故频频发生,为减小损失、探究事故原因,援潜救生及深海打捞显得尤为重要.遥控潜水器作为深海重要作业装备,在援潜救生及深海打捞活动中发挥重要作用.介绍国际上援潜救生及深海打捞典型遥控潜水器的发展现状,概括其在援潜救生及深海打捞中的典型应用案例,总结援潜救生及深海打捞遥控潜水器关键技术,对其未来的发展提出一些思考.
在沿海环境中,低频大功率高分辨主动声呐产生较高的虚警.高虚警不仅增加了声呐员的工作量,而且降低了自动反潜系统(如无人反潜平台)的应用场景.随着主动声呐日益增加自主探测技术的需求,以及人工智能不断的市场化成功应用,特征分类降低主动声呐虚警率的方法受到越来越多关注.本文通过特征分类的方法二分类样本数据为目标与杂波,在一定主动声呐检测性能的基础上,降低其虚警概率.
研究舰炮弹药对典型舰船目标毁伤效能的分析模型及评估方法.建立典型舰船目标功能易损性模型,通过分析舰炮弹药对舰船的毁伤特性,提出可用于计算的重度和中度毁伤判定标准.给出舰炮弹药内爆炸对舱室的毁伤概率计算方法,应用Monte-Carlo方法建立毁伤效能计算模型,编写程序并进行实例计算.结果 表明在一定的毁伤等级下,瞄准点设置在中部区域用弹量相对较少,用弹量随落角增大而明显减少,圆概率偏差较大的半穿甲炮弹毁伤舰船所需用弹量偏多,所提出的毁伤效能计算模型具有合理性,可客观、定量评估舰船的毁伤情况,为舰炮弹药对舰船
由于空间分辨率低,两声呐纯方位目标关联存在关联模糊性,从而产生虚假目标(幻影).当两声呐配置距离较近时,利用两声呐同目标的方位相似性,提出方位门快速关联,消除关联的模糊性,分析配置距离和目标方位对关联门的影响,提供目标早期接触跟踪关联方法.随着跟踪的进行,在具有初步的距离范围信息的情况下,提出距离范围方位门关联方法,提供目标接近态势下的目标关联.计算机仿真说明这2种方法的有效性.
当代战争形态正向网络化、智能化、精确化发展,未来战场情报信息的分析与敌情规律挖掘对战争胜负的影响至关重要.针对舰船活动军事领域情报信息智能分析的迫切需求,研究面向军事垂直领域的外军舰船知识图谱构建及舰船活动规律挖掘与分析技术.基于信息挖掘技术,对舰船的历史信息进行时空及事件关联分析,形成面向外军舰船活动垂直领域情报信息的知识图谱分析系统,系统支持基于时间、区域、对象、事件等的查询与规律挖掘,并能够对舰船活动信息进行多维度画像.
基于LS-Dyna数值仿真软件,以双模块超大型浮体结构为研究对象,开展油轮与双模块超大型浮体结构发生碰撞的数值仿真分析.数值仿真中碰撞场景为邮轮撞击模块中部结构,材料模型采用线性强化弹塑性模型,并计人应变速率引起的材料强化,考虑碰撞发生时的接触及摩擦.通过本文的研究,获得了双模块超大型浮体结构变形及损伤规律,讨论了结构的吸能特性和运动规律等,可为超大型浮体结构的耐撞性设计提供参考.
本文基于鲨鱼皮表面的齿状结构对圆柱壳表面进行改形设计,设计了3种典型仿生圆柱壳结构.采用大涡模拟(LES)结合Lighthill声类比方法对仿生圆柱壳的流噪声进行求解,并讨论了仿生圆柱壳流动噪声的特性和机理,最后对圆柱表面的齿状结构进行了优化.结果表明,仿生圆柱可以降低脉动压力的幅值,同时能够改善尾流流场,减少圆柱尾流涡量,从而起到降噪作用.3种仿生圆柱中,V型仿生圆柱的降噪作用最佳,且Ⅴ型圆柱的s/h的临界值在2.5左右,s/h>2.5时,V型仿生圆柱不再具有降噪作用.
声子晶体覆盖层是一种常见的声学材料,因其特有的声传播方式而得到广泛的关注.本文首先利用声子晶体能带结构理论,并结合COMSOL有限元软件,研究声子晶体色散关系与覆盖层吸声性能之间的关系.然后进一步讨论了声子晶体能带范围、振子材料类型、平面波入射角度等对覆盖层吸声性能的影响,对研究声子晶体覆盖层吸声机理提供参考.
为研究不同工况下喷水推进泵的内流性能,以轴流式喷水推进泵为研究对象,运用Ansys18.2流体计算软件模拟了不同转速和不同航速下喷水推进泵内的内流场,分析了喷水推进泵的转速和航速变化对其能量特性和内部流动的影响.数值计算结果表明:喷水推进泵的推力与航速呈负相关,与转速呈正相关;随着船舶航速的增大,喷水推进泵进水流道内的流速逐渐增大,叶轮进口速度的高速区面积有所增大,导叶出口速度分布的周期性逐渐减弱;随着转速的增加,叶轮进口处更容易发生空化,导叶出口压力上升,速度增大;喷水推进泵进水流道的唇部区域存在小范围