基于适应性权重遗传算法的自航式鱼雷发射管优化设计

为了对自航式鱼雷发射管进行优化设计，采用适应性权重遗传算法解决多目标非线性优化问题。选择发射管长度、体积、重量作为优化目标，通过运用“界限构造法”确定权重和目标函数、适应性罚函数法处理不等式约束，将多目标优化问题转化为单目标优化问题进行处理。以鱼雷自航发射为例进行了模拟计算，仿真结果表明，采用适应性权重遗传算法进行自航式鱼雷发射管的优化设计是有效的，可以为工程实践提供参考依据。     

自航式声诱饵对抗声自导鱼雷作战能力仿真分析

使用自航式声诱饵对抗自导鱼雷、优化其对抗作战方案是进行理论研究和潜艇防御作战的重要问题。针对潜艇发射自航式声诱饵对抗主动声自导鱼雷作战态势,采用均匀设计试验法和时间序列仿真法,依据潜艇、鱼雷和自航式声诱饵之间的位置、状态,主动声纳方程以及鱼雷捕获命中目标的判据,对不同报警距离和报警舷角下潜艇的生存概率进行了仿真计算,并对仿真结果进行分析后得出了有利于潜艇生存的规避方式,对于自航式声诱饵对抗声自导鱼雷无论是从理论研究、试验设计还是作战层面来讲,都具有重要的参考意义。     

渐扩型自航发射鱼雷内弹道模型与仿真

为探讨采用渐扩型自航发射管是否提高了鱼雷出管速度和补水压差引起的附加阻力对鱼雷出管速度的影响程度,通过对自航管内非常局限性边界条件下鱼雷受力的分析,建立了渐扩型自航发射管的内弹道模型。结合鱼雷在管内各阶段的运动状态,对渐扩管引起的流体阻力实时计算,进行了计算机仿真。通过仿真结果的比较,证明采用渐扩型自航发射管提高了鱼雷出管的速度,为以后自航发射装置的设计和改进提供了一定的理论基础,并通过比较,说明了补水压差引起的附加阻力也是影响鱼雷出管速度的重要因素之一。     

潜艇自航式声诱饵的使用时机研究

在潜艇使用自航式诱饵对抗声自导鱼雷的过程中,诱饵的使用时机是关系着对抗成败与否的关键因素。本文基于自航式诱饵的作战使用问题,具体研究了潜艇在使用自航式诱饵对抗声自导鱼雷的过程中诱饵的使用时机问题。分析了潜艇使用自航式诱饵对抗声自导鱼雷的具体过程,建立了对抗过程的物理及数学模型,得出了不同鱼雷报警舷角下诱饵的使用时机。     

自航式声诱饵的优化弹道模型及对抗效能研究

当鱼雷来袭时,为了提高防御效果潜艇可投放自航式声诱饵进行对抗.根据潜艇投放自航式声诱饵对抗鱼雷的过程,建立了自航式声诱饵的优化弹道模型、潜艇的机动规避模型、鱼雷的搜索和攻击弹道模型、对抗过程中的声探测模型,在此基础上仿真分析了自航式声诱饵直航转角式弹道参数设计对潜艇生存概率的影响.结果表明:对诱饵直航段距离和转角进行合理设计可显著提高鱼雷来袭时潜艇的生存概率.     

潜射自航式声诱饵发射时机与初始航向模型

发射时机与初始航向是影响自航式声诱饵作战使用效果的关键因素。该文通过分析潜艇使用自航式声诱饵对抗声自导鱼雷的作战过程,在一定对抗态势下,建立了自航式声诱饵有效发射时机与有效初始航向的解析模型,以此确定了自航式声诱饵发射时机和初始航向的有效取值范围。依据不同的鱼雷报警初始信息,采用搜索算法,在有效取值范围内计算自航式声诱饵有利发射时机和有利初始航向。该算法对自航式声诱饵作战使用问题的进一步研究具有一定的参考价值。     

自航发射鱼雷内弹道模型与仿真

为探讨现役潜艇鱼雷发射管自航发射534口径鱼雷的可能性,针对现役发射管环形间隙截面积与鱼雷横截面之比较小的实际情况,综合考虑了各种阻力的影响,分析了等截面管自航发射过程,定义并引入了补水压差作为阻力因素,重新建立了内弹道模型.根据自航管内非常局限性边界条件,结合鱼雷在管内各阶段的运动状态,实时计算了补水压差阻力和其他流体阻力,并进行了计算机仿真.比较仿真和试验结果,验证了内弹道模型,并证明了利用现役潜艇鱼雷发射管自航发射534口径鱼雷是不可行的.     

自航鱼雷发射装置管体结构参数对内弹道的影响

不同的自航发射装置管体结构参数对鱼雷内弹道的影响不同,综合分析了鱼雷在变截面自航式发射管中的受力情况,建立了自航鱼雷发射的内弹道模型,并对不同结构参数的自航发射管内鱼雷内弹道进行计算机仿真,仿真结果表明,后端管内径大小主要影响鱼雷的出管时间,而前端管管口内径的大小对鱼雷的出管速度和出管时间影响都比较大,前端管内径大小应是自航发射管设计的重点。     

UUV自航发射鱼雷过程仿真

无人水下航行器(UUV)外挂鱼雷具有重要的战术价值.由于UUV体积小、质量轻,自航发射鱼雷时运动状态会发生改变.为了定量分析这种变化以验证发射的可靠性,建立了UUV自航发射鱼雷的运动模型,根据此模型利用FLUENT对发射过程进行了仿真.仿真结果表明,UUV发射鱼雷时运动状态会发生一定的变化,但采用自航发射仍然具有可行性.同时得出鱼雷脱离发射导轨时的运动参数,为精确计算鱼雷的外弹道提供了依据.     

水下蓄能式发射装置结构优化

为研究新型水下蓄能式鱼雷发射装置,建立了水下蓄能式发射装置发射过程数学模型.运用遗传算法对水下蓄能式发射装置结构参数和内弹道参数进行了优化计算,在优化过程中,针对参数多、单位及数值数量级不同的情况,采用参数归一化处理成无量纲值,把多目标优化问题转化为单目标优化问题,并采用罚函数法处理约束条件.优化结果表明:优化后的结构...     

鱼雷外形低阻、低噪和高机动性的多学科优化设计方法

为了解决鱼雷外形低阻、低噪和高机动性综合优化设计问题,基于MDO理论,利用两级综合优化算法和并行子空间优化算法,提出了一种适用于鱼雷外形综合优化设计的多学科优化算法,建立了系统级优化模型,利用二次响应面近似技术,解决了学科级与系统级之间的耦合问题。最后,通过实际算例,对多学科分析与优化方法及模型的有效性进行了验证,获得了一种综合性能较优的方案。     

鱼雷外形多目标多学科综合优化设计方法研究

提出基于多目标多学科综合设计的鱼雷外形优化设计方法。建立了针对鱼雷外形设计的一体化设计优化模型；给出改进并行子空间优化算法；并针对具体算例进行外形综合优化设计；将所得优化设计结果，与初始外形相比较。比较结果表明：优化后流体动力和声学性能都有较大提高，本文提出的方法具有可行性和适用性。     

软杀伤武器环境下鱼雷多目标跟踪方法

针对日益复杂水声对抗环境下鱼雷多目标跟踪中出现目标误跟或失跟现象,分析了水下软杀伤武器的对抗方式,提出了一种基于识别、跟踪、优选的一体化鱼雷多目标跟踪方法。该方法首先利用识别来排除干扰式武器的影响,然后对潜艇和声诱饵进行目标跟踪,最后通过优选确定鱼雷的攻击目标。仿真结果表明,该方法可有效解决鱼雷跟踪过程中短时的数据丢失问题,并实现组合使用软杀伤武器情况下的鱼雷反对抗。     

鱼雷发动机多学科设计优化应用展望

介绍了鱼雷发动机设计优化技术的现状与发展,提出了基于多学科设计优化(MDO)的鱼雷发动机优化设计方法,按零件、部件和总体方案设计3个阶段,分别从系统分解、模型建立、MDO策略、优化算法以及MDO平台建立5个方面,分析与展望了多学科设计优化在鱼雷发动机设计中的应用前景.     

多学科优化设计技术在现代鱼雷设计中的应用展望

介绍了国内外多学科优化设计技术的现状与发展，基于该技术在国内起步较晚、在鱼雷领域的应用还是空白的现状，展望了多学科优化设计技术在现代鱼雷技术中的应用，认为应从4个方面开展工作：建立适合鱼雷使用的系统优化模型；确定优化算法；研究优化设计流程；建立鱼雷总体多学科优化设计平台，从而实现全雷各系统各学科的协同设计，提高鱼雷总体设计水平。同时介绍了几种优化算法，如单级优化算法、并行子空间优化算法和协作优化算法，以及几种优化设计平台，如美国Engineous Software公司开发的iSIGHT软件、Sandia国家实验室开发的DAKOTA软件、Vanderplaats开发的VisualDOC软件、Phoenix Integration公司开发的ModelCenter软件等的技术特点。     

基于混沌蚁群算法的鱼雷集成电机推进器电机优化设计

针对集成电机推进器(IMP)一体化结构要求电机功率密度大,效率高的特点,采用将混沌优化算法嵌入蚁群算法的混合智能优化算法——混沌蚁群算法(CACA)对集成电机推进器特种电机设计方案进行优化,该方法充分利用以上2种优化算法的优点,即蚁群算法的高精度和混沌算法的快速性。优化结果显示,优化后的设计方案使电机效率提高了1.6%,有效体积缩小了5.6%,使电机能更好地适应高启动场合要求,优化效果良好,可为鱼雷IMP特种电机的设计提供参考。     

基于遗传算法的电磁引信鱼雷过靶定位方法

针对传统电磁引信鱼雷过靶定位需要较精确的位置参数作为初值的问题,提出基于遗传算法的被动定位方法。该法基于海水中电磁波传播方程,将鱼雷过靶时电磁场信号幅度与相位分开进行处理,利用信号相位特征量,通过遗传算法良好的全局搜索能力,实现电磁引信辐射源的被动跟踪与定位。仿真结果表明:在水下有效测量距离范围内,利用遗传算法进行被动跟踪与定位不需较精确的位置参数作为初值,有较高的精度。     

鱼雷水声同步定位系统抗定位距离模糊算法及仿真

实时准确定位是对鱼雷水声定位系统的基本要求,研究了一种解决鱼雷水声同步定位系统定位距离模糊算法,分析了定位距离模糊的原因,提出了基于水平等距线阵同步定位、相关波门修正时延差等技术的快速定位方法,并进行了仿真验证。仿真结果表明,该方法具有不明显增加硬件成本、不穷举全部模糊解和无需先验位置信息等优点,可以为设计中远程鱼雷定位系统、短基线或超短基线水声定位系统消除定位距离模糊、锁定正确航迹提供借鉴。