摘要：针对带有拖线阵的水面无人艇(unmanned surface vessel,USV)局部路径规划问题,提出了一种基于虚拟斥力场的改进人工势场法。首先,对USV和拖线阵进行建模,分析带有拖线阵USV的避障和缆阵有效张力过大问题;然后,通过增加虚拟斥力场改进人工势场法,在USV艇体有效避障的基础上,增加拖线阵位置安全裕度;最后,兼顾缆体的强度安全,实现带有拖线阵的USV整体有效避障。仿真和海上试验结果表明,所设计的方法能够综合保障USV及其拖线阵的航行安全。

摘要：针对舰载武器捷联惯导系统传递对准精度评估对载体线运动特性要求高的问题,提出了一种基于分类因子自适应滤波的"速度+位置+姿态"匹配传递对准精度评估方法。该方法以差分GPS提供的速度、位置为主参考信息,以舰载主惯导的姿态为辅助参考信息构造复合量测量,设计了基于分类因子的自适应滤波器,以提高主惯导水平和方位信息利用率,利用卡尔曼固定区间平滑算法实现了舰载武器捷联惯导系统传递对准精度的准确评估。仿真分析结果表明:该方法仅依赖舰船的摇摆运动,就能实现对舰载武器惯导姿态误差的有效估计,且对姿态量测噪声时变特性具有良好的适应性,估计误差小于10%,是一种有效实用的传递对准精度评估方法。

摘要：针对舰载武器传递对准的精度评估方法对载体线运动特性要求高的问题,结合舰船的机动能力,提出了一种舰船姿态辅助差分GPS(DGPS)的传递对准精度评估方法.该方法以舰船主惯导提供的姿态信息来辅助DGPS提供的速度、位置信息进行评估.以准惯性坐标系为子惯导导航坐标系,推导评估系统状态方程,并建立精度评估的滤波方程;以舰载主惯导和GPS输出为观测量,建立基于"姿态+速度+位置"观测量的精度评估观测方程;设计卡尔曼固定区间平滑算法分别对引入舰船水平姿态信息及引入"水平+方位"姿态信息2种方法进行仿真,并与传统的精度评估方法进行了对比分析.仿真结果表明,该方法借助舰船的摇摆运动即可完成传递对准的精度评估,降低了精度评估对舰船机动强度的要求,是一种有效实用的精度评估方法.

摘要：针对带有拖曳线列阵的水面无人艇避障问题,提出了基于速度障碍法的无人艇避障方法.对带拖曳线列阵无人艇进行建模,分析了带有拖曳线列阵的水面无人艇避障问题,通过设计改进人工势场法和速度障碍法,实现带有拖线阵的水面无人艇整体有效避障.仿真结果表明:速度障碍法能降低无人艇避障时拖线阵的有效张力峰值,保持良好的阵形形态,更好地保障阵列的时空安全.

摘要：传统捷联惯导采用三轴正交配置,存在单一传感器故障直接引发整个系统失效,且导航误差随时间累积快等问题。为解决这些问题,提出了一种将四陀螺冗余配置和双轴旋转调制相结合的捷联惯导导航方法。构建多指标约束的冗余优化准则,通过器件级配置方式,设计了基于四面体结构的四陀螺冗余配置方案,并在此基础上引入八次序双轴旋转调制方法,调制3个轴向的等效陀螺漂移。仿真结果表明,所提方法能够实现系统可靠性和导航精度的双重提升,具有重要的工程应用价值。

摘要：针对传统舰载领域传递对准精度评估性能受限于舰船有限的机动能力问题,提出了通过引入天文航向信息以及减速机动的舰载武器惯导系统传递对准精度评估方法。通过精度评估系统的可观测性分析,给出了引入角运动观测量以及载体机动这两种方法各自与精度评估性能之间的关系,并分别提出引入天文方位信息和舰船减速强机动的精度评估方法,利用固定点平滑算法进行仿真分析。仿真结果表明,引入天文航向信息的精度评估方法具有良好的姿态失准角评估性能,平滑误差小于10%,且所设计的减速强机动可以进一步提升方位失准角的平滑精度。

摘要：本文对车载功率模块引脚焊点在器件功率损耗产生的热量和路面颠簸引起的随机振动共同影响下的可靠性进行了研究.建立多物理场有限元分析模型对引脚焊点进行电热固耦合疲劳寿命仿真,得到发热状态和常温状态下的焊点随机振动响应应力分布和振动疲劳损伤值.利用基于经验的Dirlik疲劳损伤模型和Miner线性损伤累积法则对两种状态的疲劳寿命进行了估算和对比分析.结果表明:在考虑电热固耦合作用下,局部约束刚度降低和焊点振动响应应力增大导致焊点振动疲劳寿命明显降低,但仍然满足规定的振动可靠性要求.结合满功率负载发热状态下的振动失效试验结果,验证了分析结果的准确性和装置设计的可靠性.

摘要：国内仍有许多中小船舶采用带全液压转向器的舵机,无法安装采用电磁阀控制的新型自动舵系统。本文设计一种旋转驱动型自动舵系统,用于全液压转向舵机的自动化改造。系统通过舵轮驱动器实现手动-自动操舵转换,在手动模式下,舵轮直接带动全液压转向器实现操舵;在自动模式下,由无刷电机带动全液压转向器实现操舵。系统采用CAN总线用于舵角信号和控制信号传输。仿真结果表明,所设计系统性能可靠、控制稳定,可以用于老旧船舶的自动舵改造,有效降低操舵强度,提高航迹精度,减少船舶燃油消耗。

摘要：12 V锂电池逐渐取代铅酸蓄电池用于整车电子控制单元(electronic control units,ECUs)供电并通过直流-直流变换器(direct current to direct current converter,DCDC)进行补电。当补电系统故障时,12 V电池会持续耗电并导致电压过低,影响ECUs供电和整车启停,从而降低汽车安全性。针对这个问题,提出一种12 V锂电池一定时间后工作电压(下文简称“工作电压”)预测和预警策略,基于低压电池管理系统,结合电池温度模型、三阶阻容等效电路模型实时在线地对12 V锂电池工作电压提前预测,并为电池低电压情形设计出两级控制的预警策略,仿真结果表明预测偏差比率在±1%以内。

摘要：随着海事活动、户外探险、野外作业的广泛开展,紧急情况下快速准确的人员定位技术越发关键。文章首先阐述个人示位标的概念与原理,设计了个人示位标样机,通过实际试验测试其在个人紧急定位方面的性能。结果表明,所设计的个人示位标性能稳定可靠,能够在2 min内实现准确定位,定位误差小于50 m。