基础科技

  • 深海耐压罐典型密封结构比较与优化

    姜旭胤;胡震;沈允生;韩俊;

    深海耐压罐的作用是隔绝外界海水高压,保障内部仪器设备正常工作,其可靠性首先取决于密封性能。本文针对深海耐压罐筒体和端盖的3种典型密封结构,分别从密封可靠性、操作便捷性和结构强度3个方面进行了比较。综合考虑各自优缺点,再借鉴压力容器规范中相关密封结构的设计思路,提出了适用的新型密封结构,并在此基础上对新型密封结构进行优化。研究结果表明,新设计的结构密封可靠、拆装便捷、尺寸紧凑,其筒体根部应力经优化明显降低。

    2025年18期 v.47 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 2122K]
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  • B型LNG独立液舱水压试验强度分析

    刘金峰;金燕子;冯奕媛;杨春华;万忠;

    以船厂自主研制的B型独立液舱为研究对象,通过合理制定水压试验工艺及支撑工装布置开展液舱水压强度试验研究。采用有限元法对该液舱在水压试验过程中的结构受力开展预报,完成有限元预报与现场监测值比较。结果表明,有限元预报值与现场监测值吻合度较高,验证了采用有限元法开展水压试验强度评估的准确性。通过开展参数化分析总结了液舱底部支撑座平整度对局部受力的影响规律,可为类似液舱支撑设计及水压试验工艺实施提供理论支撑。

    2025年18期 v.47 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1835K]
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  • 任意边界条件下金属空心球点阵夹芯梁振动特性研究

    王文群;高进城;张颖;闫巍彬;梁建科;罗翔文;金叶青;

    针对复杂边界条件下金属空心球复合材料点阵夹芯梁振动机理不清晰的问题,基于点阵芯层均质等效假设,采用改进傅里叶级数法和Rayleigh-Ritz法,建立了任意边界条件下金属空心球复合材料点阵夹芯梁自由振动特性分析的理论模型。引入2种不同类型的约束弹簧来模拟点阵夹芯梁两端的弹性边界条件;采用APDL自编程方式计算出随机分布金属空心球复合材料的等效参数。通过与数值仿真及现有文献对比,验证了理论模型的正确性。在此基础上,研究了杆径、倾角、填充率等系统参数对结构振动特性的影响规律。研究结果表明:弹性边界会降低结构固有频率,导致结构固有频率以质量控制为主;增加金属空心球的占比,会降低点阵夹芯梁的固有频率。

    2025年18期 v.47 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1804K]
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  • 考虑筋/板焊趾影响的加筋板极限强度分析

    李政杰;崔虎威;汪高飞;孔伟振;冯国庆;

    为了准确预报真实加筋板结构的极限强度,从而为船体加筋板结构极限强度评估提供支撑,本文利用非线性有限元法,采用实体-壳板组合模型对筋/板焊趾进行模拟,初步对比分析了焊趾对加筋板结构极限承载能力的影响,并以扁钢加筋板模型为对象开展了焊接过程模拟,分析了焊接缺陷对加筋板结构极限强度的影响,可为考虑工艺影响的加筋板结构极限强度预报提供手段。计算结果表明,焊趾主要影响局部位置的应力分布,对整体极限状态下的应力分布影响较小;由于焊趾的尺寸较小,难以改变加筋板的整体失效模式,对加筋板的极限承载特性影响有限;焊趾对加筋板的平均应力-平均应变曲线变化不大,对后屈曲状态稍有影响;焊接缺陷使得扁钢加筋板模型极限强度下降7.64%。

    2025年18期 v.47 18-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 3888K]
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  • 爆炸冲击响应谱的时域重构方法及仿真应用

    宋庭新;向新;

    对舰船设备时域抗冲击能力分析依赖大量试验数据的问题提出一种解决方法。结合遗传算法与差分进化算法形成遗传-差分混合算法,利用该算法将阻尼正弦函数合成为水下爆炸产生的时域冲击加速度,使时域重构冲击响应谱值逼近爆炸冲击响应谱真实值。以侧推盖板为例,将合成的时域冲击加速度作为输入,用Ansys分析其爆炸时应力应变变化。结果表明,遗传-差分混合算法优化结果较单独遗传算法有显著提升,其爆炸冲击响应谱各频点数值超过90%处于(–1.5/+1.5)dB容差范围内,与目标谱匹配度更高。在实例分析中,该方法能更精准反映侧推盖板爆炸时应力应变的变化情况,有助于后续结构优化设计。

    2025年18期 v.47 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2643K]
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  • 基于运动要素解算信息的角度约束入尾流导引方法

    田雨;申珅;周景军;赵罡;马宸宇浩;周大明;

    随着水面舰船侦察能力的提高,面对来袭鱼雷时,舰船通常会采取机动规避行为,针对在主动探测模式下长探测周期间隙获取机动目标运动要素信息缺失导致解算误差较大影响后续导引,以及尾流自导鱼雷攻击机动目标时约束入尾流角度的难题,本文基于信息融合的Singer模型机动目标跟踪算法,解算目标运动要素信息,导引鱼雷瞄准过去某一时刻尾流生存点,在对目标舷别进行判断的基础上加入角度约束计算偏置项,对鱼雷航向进行修正,控制鱼雷以合适的距离和角度进入尾流,从而对导引平台+尾流自导鱼雷进行有效导引。仿真结果表明,在探测信息存在缺失的情况下,无论目标如何机动,本文方法均能将鱼雷以预设定进入距离和角度导入期望的尾流位置。

    2025年18期 v.47 33-38页 [查看摘要][在线阅读][下载 2270K]
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  • 含多孔吸声材料金字塔型夹层板的隔声分析

    丁建虎;王忠龙;

    轻量化和低噪声是当今船舶的发展趋势,实现船舶的轻量化低噪声设计对提高乘客的舒适性和机器设备的寿命具有重要意义。将多孔吸声材料与金字塔型夹层板进行结合,利用声学有限元的方法对其隔声性能进行仿真研究,分析了吸声材料厚度和密度、面板厚度,金字塔夹芯杆的宽度、夹层高度和晶格常数对金字塔型夹层板隔声性能的影响规律,并以轻量化高隔声量为优化目标,使用多目标优化算法对各参数进行寻优,确定优化结构,最终实现含多孔吸声材料金字塔型夹层板的轻量化高隔声量的声学优化。

    2025年18期 v.47 39-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 2051K]
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  • 基于Lambert W函数的舰船用高性能复合材料优化

    张娅妮;杨敏芳;

    随着舰船对高性能、轻量化、耐腐蚀复合材料需求的增长,为解决传统优化方法在舰船用复合材料复杂非线性关系处理中效率低、易陷局部最优的问题,提出了基于Lambert W函数的优化模型。本文首先明确纤维体积分数、铺层角度、基体交联度、纤维长度等优化变量,构建含最大化拉伸强度、最小化密度、最大化耐蚀寿命的多目标函数,通过Lambert W函数解析变量耦合关系;选用改进粒子群算法(IPSO),设定粒子群规模、迭代次数等参数,以加权和为适应度函数求解模型;最后对比IPSO与传统粒子群(PSO)、遗传算法(GA)的优化效果。结果显示,本文的研究结果为舰船复合材料设计提供高效优化方法与量化依据。

    2025年18期 v.47 45-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 1449K]
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无人系统

  • 噪声未知条件下的USV自适应协同定位算法

    范世伟;郝强;刘江涛;张亚;王庆鑫;伊国兴;

    针对无人水面艇协同定位系统由于距离量测噪声未知而引起协同定位精度下降的问题,首先分析无人水面艇协同定位系统运动学模型与基于水声测距的量测模型,然后设计基于变分贝叶斯卡尔曼滤波的自适应协同定位算法,利用迭代方式对从艇的位置进行估计。为了验证本文所提算法的有效性,通过实船试验的离线数据对算法进行了对比验证,结果表明所提算法可以有效降低定位误差,均方根误差与UKF、HIDDF、AKF、FGMC算法相比分别减少了58%、14%、6%、15%,显著提高了无人水面艇的定位能力。

    2025年18期 v.47 49-53页 [查看摘要][在线阅读][下载 1570K]
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  • 基于微分博弈的无人艇作战与反无人艇对抗研究

    尹世麟;张国庆;李纪强;黄晨峰;

    无人作战系统已成为未来乃至当前战场中不可或缺的一部分,如何反制无人作战系统成为了热点研究问题。基于未来现代化海战中对无人作战艇的反制这一背景,提出基于分布式微分博弈方法的无人艇追击-逃避对策的制导原理。通过对无人艇追击-逃避运动关系建模,构建合适的博弈指标,将追击-逃避博弈问题转化为微分博弈求解问题。利用3条追击无人艇和3条逃避无人艇对所提制导原理进行仿真实验验证,实验结果表明追击无人艇能够对逃避无人艇进行协同堵截。该研究为未来海战中无人艇集群自主决策提供了理论参考价值。

    2025年18期 v.47 54-59页 [查看摘要][在线阅读][下载 1831K]
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  • 考虑海流影响的UUV海底三维仿真和避障

    嵇聪;李震;路春宇;李阳;

    随着无人潜航器(UUV)的广泛应用,如何在复杂水下环境中实现自主避障成为了关键问题。本文建立了UUV的动力学和模糊PID抗干扰模型,分析了海流及其干扰力模型,提出了改进的三维A*避障算法,并且基于UE5实现了海流影响下UUV的三维海底环境虚拟仿真和避障实验。仿真验证结果表明,海流对UUV航行路径的干扰显著;模糊PID可以有效实现在海流力影响下航迹和姿态的稳定性;三维避障算法能够有效应对纵深方向的障碍物,在Z轴进行避障,从而具有更强的避障能力,同时兼容二维避障算法。

    2025年18期 v.47 60-67页 [查看摘要][在线阅读][下载 1868K]
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  • 高海况环境下无人艇自适应航行控制方法研究

    王术龙;时伟;

    针对无人艇在风浪流等高海况环境下易受干扰的问题,开展了无人艇自适应航行控制方法研究:提出了基于滑模神经网络(Sliding Mode Control-Radial Basis Function Neural Networks,SMC-RBFNN)的航速控制算法,具有更快的收敛速度,提高了无人艇航速控制的鲁棒性和抗干扰性;提出了基于改进无模型自适应迭代学习(Model Free Adaptive Iterative Learning Control,MFAILC)的航向控制算法,提高了模型变化、不确定性干扰条件下的航向控制精度和收敛速度;提出了一种基于改进积分视线(Integral Line of Sight,ILOS)算法的航路跟踪技术,提高了复杂海洋环境下的航路跟踪能力。最后,通过仿真和航行试验对算法的可行性进行验证。结果表明,航路平均跟踪误差在2 m以内,相对传统控制方法,所提出的自适应航行控制方法抗干扰能力强、收敛速度快、跟踪精度高。

    2025年18期 v.47 68-74页 [查看摘要][在线阅读][下载 1993K]
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  • 基于粒子群优化的拖曳式ROV深度自抗扰控制方法

    孙元昊;李彬;任广鲁;霍文军;王瑞文;李智刚;

    拖曳式ROV在进行拖曳作业时类似于深海拖曳系统,受限于声学探测设备的要求,拖曳作业时需要对拖曳式ROV的深度进行精确的控制,而传统的深度控制方法控制效果较差。为此提出一种基于粒子群算法优化的拖曳式ROV深度自抗扰控制方法(PSO-ADRC),使用PSO-ADRC算法控制绞车收放缆进而控制拖曳式ROV的拖曳深度。仿真结果表明,PSO-ADRC算法在拖曳式ROV的深度控制中具有动态响应快、稳态精度高、抗干扰能力强的优点,简化了调参过程,为实际应用提供借鉴。

    2025年18期 v.47 75-81页 [查看摘要][在线阅读][下载 1837K]
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  • 双UUV协同作业水动力特征数值研究

    邢齐齐;朱亚洲;蔡扬;陈林烽;

    为满足日益复杂的水下作业任务需求,加装机械手的无人水下航行器(UUV)或称为水下机器人-机械手系统(UVMS)已成为研究热点,但多UVMS协同作业场景下的水动力特性仍不明晰,亟需开展多UVMS协同作业场景下的流场特性分析。本文利用三维粘流理论的水动力分析软件(STAR-CCM+),并基于SST k-ω模型模拟仿真来流速度为5.144 m/s条件下的水下无人潜器的阻力值。分别分析有无装载机械手情况下,2种不同潜器水下协同作业时不同作业间距对潜器自身所受阻力值以及潜器周围流场的影响。研究结果表明,双潜器的协同作业导致潜器受到的阻力增加,但随着双潜器之间距离的增加,各项阻力值随之减小,并趋近于单潜器作业时受到的阻力值。此外,通过优化潜器主体外型能够有效减小潜器所受阻力值,其中潜器1效果比潜器2显著提高了13.80%。

    2025年18期 v.47 82-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1939K]
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  • 恶劣海况下多无人水面船集群自动控制研究

    吴卫珍;谢英杰;

    恶劣海况下,多无人水面船易出现摇晃、颠簸、偏航等现象,导致航行受多种不确定性因素干扰,集群避障效果下降,为此,提出恶劣海况下多无人水面船集群自动控制方法。考虑恶劣海况确定多无人水面船集群运动律,通过有限时间观测器实时观测与补偿无人水面船不确定信息,使其精准感知周围环境和自身状态,获取干扰因素,以支撑避碰决策。根据运动律获取无人水面船的期望纵荡速度与艏摇角速度,联合观测器结果计算纵荡与艏向自由度误差,从而设计纵荡与艏向控制律,实现多无人水面船集群的自动控制。实验结果显示,应用设计方法控制的多无人水面船集群避障路径更安全、合理,且无人水面船位置误差最小值达到了0.5 m,控制误差低,实际应用效果好。

    2025年18期 v.47 89-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1676K]
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  • 三维虚拟技术在水下机器人运动姿态控制中的应用

    叶婷;夏莉;

    以直观呈现水下机器人运动姿态设计结果,满足其水下作业需求为目的,应用三维虚拟技术,提出一种水下机器人运动姿态设计方法。运用三维虚拟技术的CATIA软件,构建水下机器人三维模型,并通过六自由度运动方程构建水下机器人动力学模型,借助三维虚拟技术的Unreal Engine软件,将定水下机器人三维模型和动力学模型进行绑定,通过设置水体密度、阻力等参数搭建水下虚拟仿真环境,构建水下机器人横纵姿态控制方程,计算出机器人在不同时刻的姿态变化,从而实现水下机器人在不同作业需求下的姿态设计。实验表明:动力学模型精准反映了水下机器人运动特性,设计的水下机器人姿态与期望姿态契合度较高,在水下机器人运动姿态设计方面具有可行性与优势。

    2025年18期 v.47 94-98页 [查看摘要][在线阅读][下载 1709K]
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动力系统

  • 船用LNG再液化系统双预冷工艺设计与优化

    温小飞;周天佑;刘赟德;陈超;袁强;

    LNG船舶在航行过程中,由于储罐晃动、温度变化等原因会产生蒸发气(Boil-Off-Gas,BOG),导致LNG储罐超压,带来安全隐患,需对BOG进行再液化处理。针对目前大多数再液化系统采用单一预冷工艺导致系统能耗较高的问题,设计了一种新型双预冷工艺再液化系统以降低系统能耗。采用CO2和BOG双预冷工艺,并结合氮气逆布雷顿循环对BOG进行再液化,通过最小比能耗(SEC)评估系统能效。结果表明,双预冷工艺下BOG再液化系统的SEC为1.024 kWh/kg LNG,?效率为27.1%,相比CO2单一预冷工艺,系统总能耗降低超过20%。系统总成本分析显示,双预冷BOG液化工艺具有良好的经济效益。

    2025年18期 v.47 99-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 1589K]
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  • 气垫船燃油管路流动特性仿真分析与试验研究

    叶楠;浦晨;徐一驰;陈浮;王艳华;

    气垫船通常采用燃气轮机作为主动力装置,通过船上的燃油系统为其供油。在国内航空发动机领域对燃油系统的研究较多,但船舶领域尚未开展燃气轮机燃油系统的相关研究。本文基于燃气轮机燃油系统中各部件的原理和特点,利用Simucad快响应组态仿真平台,使用节点压力法对燃油系统管路进行建模,通过给定模型的进出口边界条件及管路部件的阻力,计算不同工况下管路系统内部的流量、压力。然后根据燃油系统原理创新性地搭建模拟试验台,对仿真结果进行验证。本文研究可为燃气轮机燃油管路的设计研究提供支撑。

    2025年18期 v.47 105-111页 [查看摘要][在线阅读][下载 1597K]
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  • 基于RIME-VMD-TCN-Attention的船舶电力负荷预测

    骆佳馨;高海波;欧阳继能;李程;陈灿;

    船舶电力负荷因具有噪声多、随机性和非线性强的特点,在短期电力负荷预测中存在噪声干扰、特征提取困难和模型拟合度差的问题。故本文提出一种结合霜冰优化算法(Rime Optimization Algorithm,RIME)的变分模态分解(Variational Mode Decomposition,VMD)、时序卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)和注意力机制的组合预测模型。首先,通过RIME-VMD分解,将复杂的船舶电力负荷信号分解为多个仅包含简单负荷特征的单独模态,以减少噪声的影响同时提高分解效率;其次,通过TCN模型结合Attention机制对各模态分量进行预测并将结果组合,使模型自适应捕捉电力负荷中的非线性特征,提高时序预测能力;最后,实验分析表明,本文提出的RIME-VMD-TCN-Attention模型误差指标MAE、MAPE、RMSE和R2均优于传统LSTM模型、GRU模型、单一TCN模型和未经模态分解的混合模型,具有更高的预测精度。

    2025年18期 v.47 112-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 1999K]
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  • 船用甲醇/柴油发动机排放后处理技术研究展望

    田新娜;李泽宇;夏菊花;

    本文介绍了船用甲醇/柴油燃料发动机发展现状和排放物特性,针对甲醇发动机存在逃逸的未燃甲醇和甲醛排放问题,对NO_X与HC协同脱除技术进行了讨论,结果表明在船用发动机的排温窗口甲醇SCR技术对NO_X转化效率较低,无法满足IMO TierIII的限值要求,因此DOC+SCR方案或SCR+DOC方案为推荐的NO_X与HC协同脱除技术。采用DOC+SCR的方案,有利于保持NO_X脱除效率,反应过程也不会产生有毒的氰化物,但空间布置不占优势。采用SCR+DOC的方案,结构紧凑,但应适当增加SCR催化剂用量,弥补NO_X脱硝效率的损失,同时关注DOC去除氰化物的效果。实际应用时,可根据空间布置要求,选择合适的DOC与SCR布置方式。

    2025年18期 v.47 119-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1999K]
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  • OCCS吸收塔气体流动及优化研究

    曾维武;王廷勇;崔锦泉;战庭军;赵超;

    为了提高尾气在OCCS吸收塔内的流动性能,以提高吸收塔工作效率,通过CFD仿真模拟技术对吸收塔的进气方式和气体分布器进行比较分析,综合考虑塔内气体分布状态、分布均匀性、最高流速、压降等关键性能参数,筛孔式气体分布器最适合用于促进吸收塔内气体分布,但存在最高流速偏高、压降大等缺陷。通过对尾气进塔流速、筛孔式分布器开孔率等关键参数的研究,筛孔式气体分布器选用尾气进塔流速20 m/s、开孔率15%时综合性能最优,能有效降低尾气在塔内的最高流速和压降。

    2025年18期 v.47 127-132页 [查看摘要][在线阅读][下载 3617K]
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  • 氨制氢对氨/柴油发动机性能与排放影响研究

    李地龙;吕林;杨贺;相闯;吴晋;孙盈;

    全球对温室气体减排和能源安全的关注增加,氨作为零碳燃料在内燃机应用中受到关注。本文探讨氨分解制氢对船用氨/柴油双燃料发动机性能和排放的影响。实验依托玉柴6KNDG单缸四冲程柴油机改造的测试平台,通过进气道预混氨气和缸内直接喷射柴油的供给方式,结合氨重整器利用尾气余热将氨部分转化为氢气燃烧。实验结果表明,引入氨重整器制氢后,发动机在最优工况下的输出功率提高了9.28%,同时燃烧效率显著提升。相较于未使用氨重整器的情况,该模式下的比能耗显著下降,最大降幅达到9.28%,这标志着能量利用效率得到了有效的提升。排放方面,NH_3比排放量最高降低了78.86%,但NO_x排放浓度在ADH模式下有所增加,最高增幅为22.41%。此外,THC比排放量最多减少39.73%,CO和N_2O排放变化不大。氨分解制氢技术通过优化氨/柴油双燃料发动机的性能和排放,为船舶动力系统的低碳化转型提供了可行的技术路径。

    2025年18期 v.47 133-141页 [查看摘要][在线阅读][下载 1838K]
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水声电子

  • 基于频谱熵的水声脉冲信号检测方法

    查淞元;刘雨东;

    水声脉冲信号检测是一水声探测问题,对于不同信号形式与参数,频谱熵检测法为一种有效且可行的检测方法,但对于频域能量聚集性弱的信号形式检测性能欠佳。理论分析并利用循环谱检测法特点,结合熵检测算法,提出频谱熵与循环谱联合检测方法,提高了对频域能量聚集性弱的信号形式检测性能。并对检测过程中检测曲线的滤波需求,分析高斯滤波与双边滤波原理,提出改进双边高斯滤波方法,达到对检测曲线较好平滑且保留脉冲信号突变特征的理想滤波效果。结果表明所提检测及滤波方法相比于常规信号检测方法检测率均有提高。

    2025年18期 v.47 142-148页 [查看摘要][在线阅读][下载 2009K]
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  • 基于多尺度残差网络的联合声呐与通信系统

    聂钰蓉;张育芝;

    针对探测声呐与通信声呐独立运行导致的频谱利用率低、相互干扰等问题,基于全共享体制和深度学习方法,提出水声正交啁啾复用(Orthogonal Chirp Division Multiplexing,OCDM)信号的联合声呐与通信(Sonar Communication,SonarCom)系统方案。在发射端,采用多载波调制技术发射抗干扰的OCDM共享波形;在接收端,构建融合多尺度卷积(Multi-Scale Convolutional Neural Network,MSCNN)结构和自注意力机制(Self-Attention,SA)的深度残差网络(Residual Network,ResNet)模型MSResNet,完全替代传统OCDM接收机的信号处理模块,充分训练后直接用于在线信息恢复和目标探测。模型精准捕捉到OCDM信号的关键特征,并在保证良好探测性能的前提下集成了通信功能。仿真结果表明,与相关方法相比,基于OCDM的MSResNet-SonarCom可以实现更低的误码率和更高的检测概率,并且对多普勒效应具有较强的鲁棒性。

    2025年18期 v.47 149-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 2061K]
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  • 2.45 GHz无线电海上路径损耗模型研究

    吴熙;付天晖;杨雅雯;吴爱乐;侯文达;

    针对现有的海上路径损耗模型在实际无线电传播预测过程中存在性能不稳定的问题,在不考虑海面蒸发波导的前提下,提出一种引入阴影衰落因子的修正双射线模型。为验证修正模型和分析海上无线电传播特性,在琼州海峡区域建立窄带测量系统,在5~18 km的传播距离内对2.45 GHz无线电信号进行了测量和分析。测量结果表明,当传播距离增加时,传统双射线模型的预测能力变差,修正模型比传统模型更符合实测数据;三射线模型的预测性能取决于是否满足产生蒸发波导、收发机高度和传播距离的条件;海上信道的小尺度衰落符合莱斯分布。

    2025年18期 v.47 155-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1979K]
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信息技术

  • 基于AIS数据的船舶碰撞高风险区域检测

    姜致远;张英俊;王少博;邹宜洋;王晓辉;

    为保障船舶航行安全,本文基于海上交通工程理论和航行大数据,提出一种通过计算多船碰撞风险检测船舶碰撞高风险区域的方法。首先,对船舶自动识别系统(Automatic Identification System,AIS)数据进行深入分析,从中提取出船舶会遇场景相关数据;其次,通过构建船舶会遇关系网解构这些场景;然后,深入探讨船舶会遇场景的特征,创新性地提出一种基于Sigmod函数和船舶会遇关系网的多船碰撞风险计算模型;最终,检测出目标海域内的船舶碰撞高风险区域,并揭示这些区域的时空分布特征。为验证该方法的有效性,本文选取宁波-舟山以东部分海域AIS数据进行大量实验,结果表明,该方法在检测船舶碰撞高风险区域方面取得了显著效果。

    2025年18期 v.47 161-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 1748K]
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  • 海上舰载雷达通信共享信号压缩感知方法研究

    李立凯;黄继海;林青松;

    海上舰载雷达目标回波信号具有稀疏性,难以实现高效、高保真传输。为此,研究海上舰载雷达通信共享信号压缩感知方法。基于OFDM调制的海上舰载雷达通信一体化共享信号模型,分析海上舰载雷达通信一体化通信系统的发射信号、目标回波信号。针对回波信号的稀疏性,引入压缩感知技术,通过非相关变换方法将信号变换至低维测量向量,实现信号的压缩。在信号重构阶段,采用正交匹配追踪算法,在稀疏字典中检索与残余分量匹配度最显著的原子,经正交化处理后投影信号,重构出原始信号,有效优化传输效果。经测试,此方法有效提升海上舰载雷达通信共享信号的抗扰性与传输效率。

    2025年18期 v.47 166-170页 [查看摘要][在线阅读][下载 1866K]
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  • 基于喷水式推进系统的船舶运动姿态控制方法

    张琦;景敏;

    含喷水式推进系统的船舶航行中,面临复杂海况干扰,给运动姿态精准控制带来挑战,为此研究基于喷水式推进系统的船舶运动姿态控制方法。构建含喷水式推进系统的船舶运动学模型,分析此类船舶运行状态与推力之间关系;估计船舶运动姿态估计,经二阶设定点滤波器预处理以平滑指令突变;对比指令与估计姿态分析姿态误差,生成基础推力控制量;此推力经一阶滤波器抑制高频波动后,结合海浪干扰前馈补偿,输出实际推力控制量,作用于喷水式推进系统以调整船舶姿态。实验结果表明,在不同航迹长度下,经该方法推力反馈调节后,船舶横摇角稳定在0.13~0.15°,与期望姿态的偏差显著缩小,有效抑制海浪等外部干扰引发的流场扰动。

    2025年18期 v.47 171-174页 [查看摘要][在线阅读][下载 1466K]
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  • 船舶低频震荡传输信号控制技术研究

    洪东;罗蒙强;

    为了减少船舶低频震荡对传输信号的干扰、保证通信和导航信号稳定传输,提出一种船舶低频震荡传输信号控制技术。采集船舶低频震荡传输信号,采用离散傅里叶变换提取幅度谱以分离低频分量;依据该低频分量,再利用多通道窄带FX-Newton算法生成低频分量的反相控制量,实现船舶低频震荡传输信号主动振动抵消;结合船舶六自由度运动参数,分步骤进行时延、相位及幅度补偿,实现船舶低频震荡传输信号控制。测试结果表明,该方法能将低频分量有效约束在10.5 Hz以下,主动振动抵消后信号振幅大幅下降且差异缩小,相位畸变系数均低于允许上限(0.05),控制后信号幅值显著收敛并趋于平稳,有效抑制了低频震荡干扰,提升信号传输稳定性,满足船舶导航、勘探等场景对信号的严苛需求。

    2025年18期 v.47 175-179页 [查看摘要][在线阅读][下载 1469K]
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  • 舰船微机电系统倾角仪信号的补偿和软件算法处理

    黄同;李娣娜;黄海生;

    舰船倾角仪易受非线性特性与动态干扰影响,导致测量精度下降。本文针对这一问题,提出多项式拟合补偿与自适应卡尔曼滤波相结合的解决方案,前者通过多项式函数拟合与最小二乘法,将静态非线性误差从2.5°降至0.6°以内;后者依托预测-更新-自适应调整三阶段机制,动态优化噪声协方差,提升舰船动态工况下的测量实时性与抗干扰能力。实验验证表明,两种算法协同作用可有效提升倾角测量精度,为舰船姿态监测提供可靠数据支撑。

    2025年18期 v.47 180-184页 [查看摘要][在线阅读][下载 1767K]
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  • 一种船舶信息网络数据库系统的开发

    韩杰;冯浩;

    船舶数量激增与航线复杂化使得传统船舶信息管理方式难以应对海量、实时、多维度的信息处理需求,存在效率低、安全性不足等问题。本文开发基于混合架构的船舶信息网络数据库系统,重点研究系统总体架构设计,将其分为数据采集层、数据存储层、业务逻辑层和应用展示层,各层通过标准化接口协同工作;在数据库选型与交互机制上,选用MySQL存储船舶静态信息、MongoDB存储动态信息,并设计统一数据访问接口和同步机制实现两者协同。研究了基于小波变换与船舶运动状态分段的自适应压缩数据方法,并提出了基于区块链的身份认证方案。该系统可有效提升船舶信息管理效率与安全性,为航运业数字化发展提供支持。

    2025年18期 v.47 185-189页 [查看摘要][在线阅读][下载 1601K]
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    <正>《舰船科学技术》是由中国船舶集团有限公司主管、中国舰船研究院和中国船舶集团有限公司第七一四研究所主办的中国舰船科技领域水路运输类综合性学术期刊,创刊于1962年。本刊为北大中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国应用型核心期刊、中国期刊方阵“双效”期刊、中国优秀国防科技期刊、中国科协高质量科技期刊、WJCI科技期刊世界影响力指数报告来源期刊等。《舰船科学技术》以面向广大舰船科技工作者,反映舰船领域最新科技研究成果为宗旨,积极促进舰船领域的学术与科技交流,推动舰船科技发展。本刊选题范围广泛,涵盖舰船理论研究、舰船高新技术、舰船总体、动力设备、武器装备、光电设备、导航设备、通信技术、信息技术、舰船材料、舰船防护、海洋军事、海洋工程等。

    2025年18期 v.47 2页 [查看摘要][在线阅读][下载 439K]
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