船舶运动辨识建模研究现状与展望

来源 :舰船科学技术 | 被引量 : 0次 | 上传用户:king_wda
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辨识建模是船舶运动建模的主要方法之一.当前的船舶运动辨识建模以参数辨识为主要形式,本文通过文献回顾,归纳总结了参数可辨识性、辨识模型、辨识算法和辨识数据等4个方面的研究成果.分析指出当前存在辨识数据局限性、理论支撑不足和工程应用欠缺等问题,并就下一步在数据处理、理论完备性、非参数辨识和在线辨识方面的研究前景进行了展望.
其他文献
研究一种基于分数阶傅里叶变换(FRFT)的主动声自导回波信号检测方法.在主动声自导中chirp类信号是常用的主动目标探测信号之一.由于分数阶傅里叶变换在处理chirp类信号时具有巨大优势,提出一种新的chirp类回波信号检测方法,通过对回波信号进行FRFT处理与相关处理可实现对目标的有效检测.仿真结果表明,与传统拷贝相关方法相比,基于FRFT的chirp类检测方法具有更佳的检测效果,在声自导中具有良好的应用前景.
随着乘用车电子产品的增多,低压电源分配及接地方案日趋复杂,随之带来的硬件电路接口匹配问题及EMC问题更加突出.文章通过在乘用车开发初期,对整车低压电气系统电源类型、功能逻辑、CAN或LIN的信息矩阵、接地要求等进行分析,设计出安全可靠、性能稳定、成本优良的电源分配方案.
深水爆炸载荷及对潜艇结构的毁伤研究可以为反潜武器的高效毁伤和潜艇结构的安全性提供必要支撑.长期以来,研究人员在水下爆炸领域取得了巨大的进展,但研究成果大多基于浅水模型,深水爆炸领域仍存在许多问题有待研究.本文从实验研究和数值模拟2个方面综述深水爆炸领域的国内外研究进展,报告深水爆炸实验技术和数值模拟技术研究现状,总结水深对水下爆炸冲击波、气泡载荷特性和潜艇结构毁伤特性的影响规律,对该领域有待研究的问题进行展望.
文章基于厦门船舶重工股份有限公司2800 RO-PAX邮轮型客滚船,通过对比居住区及公共区域水雾喷嘴的软管连接方法、螺旋盘管连接方法及直管刚性连接方法,分析了这三种定位方法在生产设计、生产施工、成本管控及后期维护中存在的优缺点,最终选择了直管刚性连接方法.该方法虽然对生产设计要求较高,生产施工较繁琐,但其材料成本最低、对施工工序无限制且无需后期维护,综合成本最低,可为同类船舶的喷嘴定位提供参考.
传统的被动目标识别主要依靠声呐员的作用,随着人工智能的迅速发展,水下目标智能识别成为未来发展的趋势.针对这一问题,根据舰船辐射噪声特性,提出基于特征融合的舰船目标识别方法,通过提取基于人耳听觉感知的梅尔倒谱系数特征、基于循环平稳分析的谱相关密度函数特征,构建特征层融合和决策层融合的特征融合模型,利用深度学习中的卷积神经网络进行舰船目标识别.利用4种舰船辐射噪声实测数据进行验证,结果表明,所提出的决策层融合算法能够明显提高舰船目标识别率.
由于中大口径舰炮供弹形式多样,因此积累的智能供弹和故障诊断技术成熟经验尚不充分.本文探讨通过模块化的方法应对这一困境,进行供弹系统的初步模块划分,通过模块组合搭建了2种不同类型的供弹系统.最后分析了无人智能舰炮供弹系统的关键技术,对中、大口径舰炮供弹系统研究具有一定的参考价值.
为了改善传统的单一识别网络难以充分考虑水下声音样本各方面特征的缺陷,本文利用联合一维卷积神经网络与长短期记忆网络2种网络串行的方式,构建一种新的网络框架,首次将联合网络运用到水声目标识别中.其次,用船舶音频数据作为数据集输入网络,对网络性能进行评价,进行识别结果的可视化分析.通过结果分析得出,该网络能够实现对水声目标的识别分类,与单一神经网络相比,联合网络的识别精度更高,正确率等相关指标均优于单一识别网络,为水声目标识别领域的深度学习发展提供了新的参考方向.
针对小型化多普勒测速声呐接收机的要求,设计并实现一种基于集成模拟前端(AFE)的多普勒测速声呐接收机.本文从工程实际需求出发,结合传统接收机电路设计方法,提出一种基于集成模拟前端的声呐接收机设计方案,并进行仿真和实物测试实验.实验数据表明,AFE接收机与传统接收机电路板相比面积减小71.3%,使用该系统解算出的频移值偏差较小,满足多普勒测速声呐系统要求.
针对破冰船冰致疲劳强度的问题,提出一种基于长时历计算的船冰碰撞模拟方法,通过船冰碰撞有限元模拟筛选出疲劳热点,运用雨流计数法对各个疲劳热点的应力时历曲线进行统计,得出应力循环下的均值和范围,进行平均应力修正,结合Miner线性累积损伤理论给出在设计寿命周期内的总损伤.结果表明:采用周期性介质分析方法计算到600s时破冰船应力时历统计特性已经稳定,且满足Weibull分布;船冰碰撞所造成的高应力结构多发生在船体外板区域,进行破冰船疲劳强度校核时应该多着重考虑船体结构与海冰发生碰撞的外板区域.
为探索一套简便快捷用于分析破冰船推进功率与破冰能力匹配性的方法,利用ABS规范对4艘不同等级的破冰船进行最小推进功率计算,并以此为依据开展破冰工况螺旋桨设计.最后考虑船形状、船体参数、螺旋桨推力以及冰的物理性能,基于ЦайЛ.Г半经验破冰厚度公式估算了 4艘破冰船的破冰厚度,对比估算的破冰厚度与实船破冰能力之间的偏差<30%.研究表明,本文探索的推进功率与破冰能力匹配性分析方法实际可行,可为破冰船设计者提供一定参考.