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期刊信息/Journal information
中国舰船研究
中国舰船研究

许建

双月刊

1673-3185

cjsr@ship-research.com

027-88730832

430064

湖北省武汉市张之洞路268号

中国舰船研究/Journal Chinese Journal of Ship ResearchCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>办刊宗旨：高举创新的旗帜，加强技术交流，开展学术争鸣，提倡观念创新，推动理论创新与技术进步，促进舰船事业发展和海军装备建设现代化。读者对象：舰船行业的专家学者、大专院校的师生、科研院所的科技人员及相关领域的专业人员。
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    银包覆铁硅铬粉的制备与电磁屏蔽性能研究

    武俊智王文卓杨欣华邓乐淳...
    173-180页
    查看更多>>摘要：[目的]针对海洋环境下电子设备的电磁屏蔽需求,开展高性能电磁屏蔽材料制备及性能研究.[方法]通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、四探针和振动样品磁强计对原始铁硅铬(FeSiCr)粉及银包覆改性后的FeSiCr@Ag的表面形貌、物相组成、电导率和铁磁性能进行分析,采用矢量网络分析仪对样品的S参数进行测试.借助盐雾试验箱模拟涂层在海洋环境下工作的腐蚀行为并对其宏观和微观形貌进行观察,同时使用电化学工作站监测涂层在质量分数为 3.5%的氯化纳(NaCl)溶液中的腐蚀行为,并研究其腐蚀机理.[结果]结果表明:随着反应过程中硝酸银(AgNO3)添加量的提高,镀银层致密完整.化学镀银后其电导率可达 586.79 S/cm,X波段屏蔽效率高达 80 dB.在湿热、高盐雾环境加速腐蚀 96 h后,FeSiCr@Ag制备的树脂涂层表面无锈蚀现象.化学镀银前后的涂层自腐蚀电位分别为-0.4 和-0.09 V,表明镀覆银层后腐蚀介质渗入涂层的速率减慢,缓蚀效果良好.[结论]包覆改性后的FeSiCr@Ag材料具有高效电磁屏蔽性能及良好的耐腐蚀性.

    铁硅铬电磁屏蔽耐腐蚀包覆改性

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    改进自适应遗传算法优化的船用增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法

    丁志龙王鹏王永刚苏博群...
    181-186页
    查看更多>>摘要：[目的]船用增压锅炉的上锅筒水位由于航行中负荷的频繁变化,难以获得理想的控制效果.为了保证上锅筒水位的稳定,对大负荷扰动下的上锅筒水位控制方法进行研究.提出一种基于改进自适应遗传算法优化的增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法.[方法]将上锅筒水位偏差的速度和速度变化率引入S函数来设计滑模控制器,采用李雅普诺夫稳定性原理证明其稳定性.在此基础上,利用改进的自适应遗传算法优化滑模控制器.[结果]将改进的自适应遗传算法优化的增压锅炉上锅筒水位滑模控制方法与传统的PID控制方法进行了对比分析.在响应斜坡扰动信号和阶跃扰动信号时,改进自适应遗传算法优化的滑模控制器均能够无差跟踪输入信号,其稳定时间比PID缩短 5 s,超调量也小于PID.[结论]仿真结果表明,改进自适应遗传算法优化的滑模控制方法具有更优的控制效果.

    增压锅炉水位控制滑模控制自适应遗传算法

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    基于混合深度学习的压气机喘振快速诊断及自抗扰控制方法

    孙守泰汤冰薛亚丽孙立...
    187-196页
    查看更多>>摘要：[目的]为了提升压气机设备安全、稳定运行的水平,提出一种基于混合深度学习参数辨识的喘振状态快速诊断方法,以及一种用于实现压气机退喘的自抗扰控制策略.[方法]首先,采用长短期记忆神经网络(LSTM)处理压气机参数辨识输入输出数据的时序关系,并融入高斯过程回归(GPR)的区间概率估计能力,提出一种基于LSTM和GPR结合(LSTM-GPR)的混合深度学习参数辨识算法,进而实现对压气机喘振状态的快速诊断;然后,基于自抗扰控制方法对压气机的节流阀参数进行控制,通过控制量对压气机节流阀参数的补偿,实现对压气机喘振状态的准确控制.[结果]结果表明,混合深度学习参数辨识算法可以实现对压气机临界Greitzer参数的准确辨识,能快速、准确地判断出压气机是否处于喘振状态,并且基于自抗扰控制的控制策略,可以使压气机有效退出喘振状态,相比传统的PID控制和非线性反馈控制等控制方法,所提方法快速、有效,可保证压气机的工作范围.[结论]提出的参数辨识和自抗扰控制方法能够用于压气机的喘振诊断和主动控制,可提升压气机的安全性与稳定性.

    压气机喘振诊断混合深度学习模型自抗扰控制

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    轮廓度误差对超声速压气机叶栅气动性能的影响

    陈卓远耿少娟刘帅鹏刘稼昊...
    197-206页
    查看更多>>摘要：[目的]旨在评估轮廓度误差对压气机气动性能的影响,并为叶片鲁棒性设计提供参考.[方法]建立单峰值轮廓度误差分布数学模型,采用数值模拟方法,研究压力面和吸力面不同轮廓度组合误差对超声速压气机平面叶栅气动性能的影响.[结果]结果表明:吸力面轮廓度误差分布是影响叶栅总压损失的关键因素,随着吸力面轮廓度峰值误差位置向下游移动,总压损失系数逐渐降低;压力面和吸力面误差分布对气流折转角和静压升系数的影响趋势相反.对较低来流马赫数的叶栅,吸力面误差对气流折转角和静压升均起主导作用;对较高来流马赫数的叶栅,压力面误差对气流折转角和静压升影响明显.激波位置和激波强度、激波后扩张通道的流道型线综合决定了叶片表面和叶栅流道内的流动状态,使得近吸力面侧流动损失增大,近压力面侧流动损失减小,其综合效果决定了叶栅损失、气流折转角和静压升的变化.[结论]结果对指导跨声速压气机设计、加工和超差审理均具有重要意义.

    轴流压气机超声速叶栅轮廓度误差误差精度误差分布气动性能

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    基于边缘计算的船舶大型主动隔振系统分布式控制架构

    许万张世涛夏瑞东刘松...
    207-214页
    查看更多>>摘要：[目的]旨在解决现有主动隔振系统集中式控制架构可靠性低、抗风险能力弱、实时性低的问题,结合隔振系统与边缘计算研究现状,设计一种基于边缘计算的船舶大型主动隔振系统分布式控制架构.[方法]首先,分析集中式与分布式控制方法的特点;然后,对控制系统整体架构进行研究,设计系统的层次结构与整体架构,将其划分为云、边和端 3 个层次,并详述各层的架构设计与联系;最后,设计实验平台,通过实验测试系统的可靠性和实时性.[结果]结果表明,所设计的系统架构在突发状况下依然正常运行、稳定可靠,可将时钟同步偏差缩小到 1 µs,提高了系统实时性.[结论]该系统架构设计合理、高效,可有效提升隔振系统的可靠性、抗风险能力和实时性.

    主动隔振控制架构可靠性实时性边缘计算

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    轨迹发生器的研究进展与展望

    丁贤卞鸿巍王荣颖马恒...
    215-222页
    查看更多>>摘要：轨迹发生器是对惯性导航系统及其组合导航系统进行算法研究和仿真验证的重要工具之一.首先,通过梳理分析轨迹发生器在不同运载体的研究现状,概述理想型、数值算法型、数学模型型轨迹发生器的设计方法与主要思路;然后,归纳研究重点,对 3 类轨迹发生器进行仿真对比,分析 3 类轨迹发生器的特性和问题;最后,对轨迹发生器下一步的研究进行展望,为该领域的研究提供一定的思路.

    轨迹发生器惯性导航组合导航模拟仿真

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    基于Transformer_LSTM编解码器模型的船舶轨迹异常检测方法

    李可欣郭健李冉冲王宇君...
    223-232页
    查看更多>>摘要：[目的]为提升船舶轨迹异常检测的精度和效率,解决传统异常检测方法存在的特征表征能力有限、补偿精度不足、容易出现梯度消失、过拟合等问题,提出一种基于Transformer_LSTM编解码器模型的无监督船舶轨迹异常检测方法.[方法]该方法基于编码器解码器架构,由Transformer_LSTM模块替代传统神经网络实现轨迹特征提取和轨迹重构;将Transformer嵌入LSTM的递归机制,结合循环单元和注意力机制,利用自注意力和交叉注意力实现对循环单元状态向量的计算,实现对长序列模型的有效构建;通过最小化重构输出和原始输入之间的差异,使模型学习一般轨迹的特征和运动模式,将重构误差大于异常阈值的轨迹判定为异常轨迹.[结果]采用 2021 年 1 月的船舶AIS数据进行实验,结果表明,模型在准确率、精确率以及召回率上相较于LOF,DBSCAN,VAE,LSTM等经典模型有着明显提升;F1 分数相较于VAE_LSTM模型提升约8.11%.[结论]该方法的异常检测性能在各项指标上显著优于传统算法,可有效、可靠地运用于海上船舶轨迹异常检测.

    异常检测深度学习编码器解码器Transformer长短期记忆轨迹重建

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    基于分布式网络的水面舰艇编队一体化导航方法

    黄文涛钟昭翟文华张媛...
    233-244页
    查看更多>>摘要：[目的]针对体系化作战中,水面舰艇编队导航面临设备损毁、导航干扰等复杂作战环境的挑战,提出一种基于分布式网络的水面舰艇编队一体化导航系统及方法.[方法]通过分布式协同导航提升编队应对复杂环境的可靠性和灵活性.编队一体化导航系统分为设备层、系统层和体系层,设备层输出原始的GNSS/INS导航数据,系统层输出节点独立导航数据,体系层融合生成编队协同导航数据.为实现体系层编队协同导航数据融合,采用Floyd算法,以基线传递路径最短的原则构建分布式编队协同导航网络,在节点独立导航数据的基础上通过动态基线传递生成节点协同导航数据;通过加权最小二乘法融合多个节点协同导航数据输出编队协同导航数据.[结果]仿真结果表明,应用该方法可成功构建分布式协同导航网络.通过导航支援,保障了受毁伤节点导航的不中断;通过精度支援,提升了受干扰节点的导航精度.[结论]分布式协同导航具有抗毁伤、抗干扰、可提高精度的优势,并可有效应对复杂的作战环境.

    体系化作战舰艇编队分布式协同导航Floyd并行算法加权最小二乘法

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    宽轴比波束双频带北斗导航天线设计

    邓卓林尹文禄杜奋李高升...
    245-251页
    查看更多>>摘要：[目的]为了有效拓宽北斗天线 3 dB轴比波束宽度,提出一种加载寄生单元的开槽叠层微带贴片天线.[方法]通过叠层基板结构实现北斗双频带特性,并通过开槽拓宽双频段带宽,在贴片边缘切角实现双频带圆极化;同时在贴片周围加载L形寄生单元来拓宽天线的 3 dB轴比波束宽度.[结果]实测和仿真结果吻合度较高,在北斗B1 和B2 频段的相对带宽为 3%和 7.5%;3 dB轴比波束宽度可达到 180°和 176°;增益最高可达 6 dBi.在北斗接收机试验中,天线搜星数量能达到 17 颗以上,定位精度在米级以内.[结论]所设计的双频带北斗导航天线具有宽轴比波束宽度和高定位精度,研究结果可为小型北斗导航天线的设计提供参考.

    北斗导航天线双频带轴比波束宽度寄生单元叠层

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    基于球形长周期光纤光栅的宽动态范围位移传感器实验研究

    程朴覃慧玲蒲亮
    252-256页
    查看更多>>摘要：[目的]针对光纤位移传感器动态范围窄的问题,设计一种结构简单、易于制备的气球形长周期光纤光栅(LPFG)位移传感器.[方法]采用RSOFT软件进行仿真与优化,得到光纤在不同曲率下的光谱形态,以此来确定测量区间.通过将多模光纤周期性嵌入单模光纤形成的气球形长周期光纤光栅(MMF-BLPFG),提供用于测量位移的参考峰.使用精密的连续切割装置作为实验基础,制备与仿真结果一致的实验样品进行测试.[结果]通过测量 2 个谐振峰的漂移,实现了 36 mm的最大位移测量范围.[结论]该研究成果在舰船水下疏水空间管系的稳定性测量和连续监测等需要大规模测量的场景中具有良好的应用潜力.

    光纤传感器长周期光纤光栅位移传感器折射率调制气球形传感器

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