基于改进领航者法的多AUV队形控制方法研究

针对多自主水下机器人(多 AUV)编队问题,提出了一种基于改进跟随领航者法的编队控制方法,通过仿真实验和湖上试验进行了验证。将对跟随者的航向和速度控制简化成单一的速度控制,并采用多级精准速度调控方法进行编队控制。然后,通过仿真实验对该方法进行初步验证,并确定关键控制参数。最后,建立一套队形评价指标,通过外场试验验证该方法有效性。试验结果表明：该编队控制方法在控制的快速性、准确性和稳定性等方面均表现很好。     

结合速度障碍法的无人艇编队控制策略研究

在实际的工程运用中,领航者–跟随者算法无法解决无人艇在编队形成过程中的相互碰撞问题, 往往需要提前确定编队初始状态,避免编队无人艇之间的相互碰撞。针对该缺陷,将速度障碍法引入领航者– 跟随者算法,并将威胁评价引入速度障碍法中,以解决无人艇在编队过程中的相互碰撞问题。建立了无人艇的运动仿真平台,并对提出的无人艇编队控制策略进行了仿真试验。试验表明：该算法提高了编队控制的稳定性,降低了编队形成过程中的碰撞风险。     

基于扰动观测器的非奇异模糊滑模无人船编队控制

针对含有模型参数不确定性、外界干扰与抖振现象的无人船编队问题，提出了一种基于扰动观测器的非奇异模糊终端滑模编队控制方法。首先，将领航者–跟随者与人工势场法相结合，获得无人船的编队构型并保证无碰撞现象；其次，基于 Lyapunov 能量函数设计出模糊控制规则，消除了控制器中的抖振问题； 进而，提出了一种扰动观测器来补偿未知动态和外界干扰，增强了系统的鲁棒性和稳定性。通过理论分析和仿真结果验证了所提控制方法的有效性。基于所设计的编队控制方法，无人船最终可形成期望的编队构型。     

UUV编队自适应协同跟踪控制研究

近年来,水下无人航行器(简称 UUV)在海洋资源勘测开发、海洋生态监测以及军事、经济、 社会等领域均有广泛应用,多 UUV 的编队控制成为国内外水下无人航行器研究的热点。首先给出了简化的三自由度 UUV 数学模型,然后通过平面直线的 Serret-Frenet 方程,建立 UUV 路径跟踪误差模型。通过运用领航者–跟随者方法构建 UUV 的编队控制模型,引入滑模控制的方法,对跟随者 UUV 的控制器进行设计,最终稳定地形成预设的编队。     

LMAUV远程投送水雷雷位散布特性分析

基于 LM AUV 远程投送水雷使用特性的分析,梳理了 AUV 远程投送水雷时,雷位误差主要包括平台定位误差、航行误差和水雷末弹道误差,并构建了相应的散布概率函数,建立雷位散布模型。最后, 通过 MATLAB 程序仿真研究流速、水深及自主航距等因素对 AUV 远程投送水雷雷位散布的影响。     

美军反水雷作战思想探讨

美军经历了多次水雷战,尝尽了作战对手所布水雷的苦头。因此,美军吸取教训大力加强反水雷力量建设,反水雷作战理念和方法也不断地更新。对美军反水雷作战思想进行探讨,从“注重一体化作战, 运用层次防御;航空反水雷为主,舰潜兵力配合;猎扫雷方式并举,强调机动规避”3 个方面分析了其可借鉴之处,可为我军反水雷作战思想提供改进及创新思路。     

我国反水雷支援舰能力建设探讨

随着我国海军的战略转型,我军反水雷作战任务发生了变化,除了传统的近岸/ 近海反水雷任务,还增加了海峡反水雷、交通线反水雷以及海外基地反水雷等任务。 反水雷支援舰综合作战能力强、信息化与自动化程度高,在作战时为反水雷兵力提供指控、控制、通信及补给等方面的支持,快速提升反水雷系统的信息化、无人化、模块化水平,使反水雷装备能够协同工作,实现反水雷作战效能的最大化,是提高海军现有反水雷作战能力的理想装备。     

反水雷体系建设探讨

未来反水雷作战的三大使命为基地防御、两栖登陆、远海机动。从使命任务出发，针对反水雷体系建设，探索性提出加强反水雷力量体系、反水雷装备体系和反水雷综合保障体系建设，对未来反水雷体系建设具有一定的参考和指导意义。     

基于声场模型的猎雷声呐探测成像仿真方法

针对猎雷声呐对水雷目标探测仿真问题,提出一种基于运动学信息与水下声场传播耦合分析的探测成像仿真方法。利用 Bellhop3D 声场分析方法对水下声信道信号冲击响应进行计算,结合信号复分析方法得到信号传播信道参数以构建声散射模型,以运动耦合方式综合分析声呐搭载平台位置、姿态及速度等因素对回波信号的影响,通过综合考虑上述因素来模拟目标回波信号,从而利用较为真实的等效回波信号进行图像重构。 以高频前视声呐为例,对声呐探测沉底水雷目标情况进行了仿真,结果表明,该方法能够得到高频声呐对沉底水雷目标的探测图像,与实际情况具有一致性,可为进一步构建反水雷相关模拟仿真训练系统提供参考。     

水雷目标探测攻击指令正确性评判方法研究

主动攻击水雷是一种战斗部主动航行接近目标，并对其实施攻击的水雷，其打击误差主要受目标探测攻击点估计误差和弹道控制误差影响。因此，评判主动攻击水雷目标探测攻击指令输出正确的条件是， 目标探测攻击点估计误差也满足指标要求。对目标探测攻击指令输出正确性指标的试验数据处理及评判方法进行研究，提出了一种基于向量表达式的评判方法，软件实现简单、便捷。