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期刊信息/Journal information
水下无人系统学报
中国船舶重工集团公司第七〇五研究所
水下无人系统学报

中国船舶重工集团公司第七〇五研究所

杨芸

双月刊

2096-3920

bianjibu705@sohu.com

029-88327279

710075

西安市锦业路96号

水下无人系统学报/Journal Journal of Unmanned Undersea Systems北大核心CSTPCD
查看更多>>《水下无人系统学报》（前身《鱼雷技术》）是由中国船舶重工集团公司主管，第七〇五研究所主办、国内外公开发行的综合性学术期刊。我刊主要刊登水下无人系统科学与技术领域的基础研究、应用研究和工程技术方面的论文，主要包括: 水下无人系统相关技术、水下信息网/系统、声学及非声探测系统、水下无人平台、水下预置系统、无人水下航行器（UUV）、无人水面艇（USV）、水中兵器等。我刊为国内多家主流数据库收录，现为中国科技核心期刊（中国科技论文统计源期刊）、《中文核心要目总览》收录期刊。
正式出版
收录年代

    极地甚低频电磁波跨冰层传播衰减特性分析

    张嘉雨冯士民窦高奇代晨鹏...
    855-863页
    查看更多>>摘要：甚低频(VLF)电磁波由于其能够穿透海水的特性,成为在极地海洋环境下进行跨介质通信的可靠方法.文中针对极地VLF电磁波在跨冰层传播问题,建立了基于传输矩阵的多层介质传播模型.通过二端口网络等效电路方法,研究了VLF电磁波在空气-冰层-海水中的衰减特性以及入射角度的影响.通过结合仿真和实地实验数据,首次量化了在冰层中的VLF电磁波的场强衰减规律,揭示了每米冰层厚度衰减不足 1 dB的重要发现.同时评估了海冰对极地VLF通信的影响,结果表明海冰对VLF电磁波的损耗较小,不是影响VLF通信的主要因素.

    极地海洋甚低频电磁波跨介质通信传输矩阵二端口网络

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    基于移动长基线和导航误差修正的USV/UUV协同导航算法

    焦慧峰叶琛王文初毛昭勇...
    864-873页
    查看更多>>摘要：针对无人水下航行器长时间协同运动,惯性导航误差累积增长的问题,为减小USV/UUV之间相对导航误差,提高UUV导航精度,提出一种基于移动长基线和导航误差修正的无人水面艇(USV)/无人水下航行器(UUV)协同导航算法.该算法基于水声通信测距,首先由UUV收集其与USV间相对距离信息,计算相对导航误差修正量,接着将修正量添加到USV当前导航位置中,结合USV与UUV间的队形设置以及UUV自身低精度导航设备解算的位置,最终实现对UUV累积的惯导位置误差修正.仿真结果表明,在USV/UUV协同运动过程中,通过对修正后UUV位置信息以及UUV惯导解算得到的位置量进行融合,可显著提高UUV导航精度.

    无人水下航行器无人水面艇协同导航移动长基线相对导航误差

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    基于协方差矩阵拟合的小平台共形阵稳健波束形成技术

    宫诗雨方尔正张家宁
    874-883页
    查看更多>>摘要：针对无人水下航行器等小尺度平台机动且阵列孔径有限条件下的稳健探测需求,依据应用于小平台U形共形平面阵设计多种波束形成算法.分析快拍数、输入信噪比及导向向量误差等对波束形成方法稳健性的影响.虽然最小方差无畸变波束形成方法具有高阵增益的优点,但其在存在基阵导向向量误差和协方差矩阵估计误差的条件下性能下降较为严重,基于此提出了协方差矩阵拟合波束形成方法和双约束稳健最小方差无畸变响应波束形成方法,并通过数值仿真分析与其他多种波束形成方法对比验证稳健波束形成方法应用于水下小平台共形阵的稳健性.最后在考虑阵元位置误差时通过消声水池实验对多种波束形成方法的实际性能进行进一步对比验证.

    无人水下航行器共形阵波束形成协方差矩阵拟合

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    MEMS阵列数据融合及标定方法研究

    阮卫黄海洪剑英秦斌...
    884-890页
    查看更多>>摘要：针对微电子机械系统(MEMS)陀螺随机噪声大及零偏重复性差的特点,对MEMS随机误差采用Allan方差分析其角度随机游走,以Allan方差辨识值和加权最小二乘法设计阵列陀螺信息融合处理算法,可有效降低角度随机游走,且在静态和动态条件下均能实时响应真实角速率.对MEMS陀螺常值漂移,结合惯性导航系统误差的可观测性设计两位置标定方案,完成常值漂移的系统级标定.仿真结果表明,文中所提方法可有效降低MEMS陀螺角度随机游走和陀螺常值漂移,显著提升MEMS惯性测量精度.

    微电子机械系统阵列Allan方差系统级标定信息融合

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    基于类拉格朗日方程的UVMS动力学简化建模方法

    杨青宇任凭王浩
    891-900页
    查看更多>>摘要：作为一种具有强非线性、强耦合、时变、冗余且高维度的复杂系统,水下机器人-机械臂系统(UVMS)的建模、运动控制和稳定性研究都具有较大的难度.在动力学建模中,对于自由度较高的复杂UVMS,采用传统拉格朗日方程建模,需要对广义坐标向量和其导数分别进行求导和求偏导操作,会面临符号求导计算量大、建模效率低等问题.因此,文中基于类拉格朗日方法提出一种适用于 6+n自由度UVMS的动力学简化建模方法,以减少符号化公式推导的运算量,提高建模效率与结果的准确性.最后结合BlueROV水下机器人与Reach Alpha水下机械臂的实物参数对所建立的模型进行了数值仿真,实验结果验证了UVMS的复杂耦合性.基于文中方法建立的动力学模型具有明确、清晰的方程形式,能够为控制算法研究与耦合力优化提供有力支撑,为动力学参数设计与轨迹规划研究提供参考.

    水下机器人-机械臂系统类拉格朗日方程简化建模

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    基于涡旋光束传输的水下航行器尾流流场探测

    周志超唐云晴许凌飞顾村锋...
    901-905页
    查看更多>>摘要：涡旋光场轨道角动量(OAM)在自由空间衍射中是保持不变的,而在湍流层中由于流场内部存在拟序结构,导致OAM谱分布对称性破缺,且OAM也会发生改变.文中研究了基于OAM谱分布对称性破缺效应对流场流动结构进行探测的机理,初步分析了将涡旋光场OAM应用于水下航行器探测的可行性并给出相关试验结果.此外,根据光场总OAM也会发生改变的特性,结合交叉OAM矩阵法,阐述了基于OAM对不同流场特征进行辨识的理论依据.最后研究了涡旋光场对水介质的感知特性,结合数值仿真结果,提出了1 个基于OAM传输特性探测水下航行器的技术构想.

    水下航行器涡旋光束尾流轨道角动量交叉OAM矩阵法

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    螺栓隔振结构在鱼雷噪声控制中的应用

    曹浩刘艳鹏文立华王志杰...
    906-915页
    查看更多>>摘要：为进一步研究隔振结构在鱼雷噪声控制中的作用,文中通过建立基于梁模型的隔振材料动力特性识别实验台,对聚醚醚酮材料的弹性模量和阻尼进行了识别和验证.同时建立了螺栓隔振结构的有限元模型,并验证了模型的精确性.将该模型应用于鱼雷发动机与壳体连接处,首次结合隔振圈建模理论和螺栓隔振结构,建立了鱼雷动力的整机隔振仿真模型.仿真结果揭示,综合使用隔振圈结合螺栓连接的隔振措施可使鱼雷振动噪声降低 3.64 dB.研究结果为鱼雷振动噪声控制提供了有力的理论支撑.

    鱼雷隔振聚醚醚酮动力特性振动噪声控制

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    一种打击大型水下航行器中间部位的垂直命中方法

    张美茹温志文刘艳波
    916-922页
    查看更多>>摘要：受探测系统目标瞄准点在大型水下航行器上随机漂移的影响,工程应用中经常会出现高速攻击型无人水下航行器(UUV)在大型水下航行器前后两侧垂直穿过而导致目标脱靶的情况.针对上述问题,文中提出一种新的垂直命中导引方法,利用探测系统多周期数据实现垂直命中大型水下航行器中间部位的目的,并进行了统计仿真,仿真结果表明该方法对制导参量敏感程度较低,对UUV与目标航行器相对阵位的适应能力强,在现有制导参量精度要求条件下能够满足垂直命中工程要求,考虑命中部位时,可垂直命中大型水下航行器中间部位,垂直命中概率有明显提高.文中提出的方法具有合理性和可行性,能够提高对大型水下航行器的毁伤效果.

    无人水下航行器目标瞄准点垂直命中导引多周期数据探测系统

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    DNAN基含铝炸药低应变率下J-C本构关系

    康松逸许杰卢熹王树山...
    923-930页
    查看更多>>摘要：炸药装药的跌落响应问题是典型的低速撞击点火问题,表现出应变率低、脉宽长及脉冲小等特点,与高速冲击点火明显不同.为研究典型水中兵器战斗部装药跌落条件下的动态力学特征,利用分离式霍普金森压杆对二硝基苯甲醚(DNAN)基含铝炸药进行动态压缩试验,通过入射波整形技术实现了常应变率加载,得到了常温常压条件下 80、180、280、360 和 440 s-1 等 5 种低应变率下DNAN基含铝炸药的应力应变曲线,采用Johnson-Cook(J-C)本构模型对试验数据进行了参数拟合,并结合数值仿真加以验证.结果表明:DNAN基含铝炸药的弹性模量、屈服强度、屈服应变、失效应力及失效应变均随应变率的提高而增大.利用拟合得到的J-C本构参数可以在数值仿真中很好地还原DNAN基含铝炸药在低应变率下的动态力学行为,从而为相关跌落安全性数值仿真计算提供数据支撑.

    水中兵器战斗部DNAN基含铝炸药分离式霍普金森压杆动态力学性能J-C本构模型

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