潜艇航行训练模拟器模型简化与参数优化研究

来源 :哈尔滨工程大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:benben1906
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
模拟训练的方法由于能够更好更快的训练操纵人员和节省大量实际训练开支,在各种军事及民用部门得到了广泛应用。潜艇航行训练模拟器为模拟真实环境下的潜艇航行以及开展对潜艇操纵的综合训练提供了重要的仿真平台。海军要达到利用模拟器来训练艇员的目的,潜艇运动模型的准确性和可用性是实现高可信度仿真模拟训练的关键,本文基于当前所用仿真模型复杂、水动力参数多及仿真结果存在误差等问题,在保证仿真质量和可信度的同时,找到设计的不足,并针对不足进行改进,使系泊状态下对艇员进行导航和操艇系统综合训练设备研制的基础工作得到了完善。首先,在分析了格特勒经典模型后,从仿真的角度考虑,分别对于有因次形式和无因次形式,导出了通用的解算空间六自由度方程的模型方法。使后续的模型简化及参数优化找到基础的解算方法。其次,在对潜艇模型水动力系数的类别进行分析和对模型进行操纵性试验大量仿真后,提出零值敏感性和变值敏感性的概念,提出了零值敏感性序列值指标,对模型分别针对零值敏感性及变值敏感性导出了最简模型及敏感性操纵模型。并对仿真模型、设计模型、最简模型及敏感操纵性模型的操纵性试验做了仿真对比。再次,因模拟器仿真结果与实艇有差异的情况存在,提出基于粒子群智能优化算法,导出了训练模型。由于实艇参数的难于获得,将操纵性仿真试验结果做一系列的调整,采用调整后的模拟实艇操纵性试验指标数据与敏感性操纵模型仿真数据之间的偏差作为水动力参数优化问题的数学表述,明确了预优化的参数种类、个数、范围,操纵性试验的种类、评价标准函数的数学形式,以敏感性为基础将初始粒子的选择、惯性权重进行改进并仿真,表明了其有效性并指出其存在的不足,明确了后续工作的重点。最后,本文所提出的简化模型及参数优化方案在形式上简单、易懂,操作上易于实现,使不同艇型的模拟器都可用此方法进行模型的简化及参数的优化,该通用方法在潜艇航行训练模拟器中的应用,将使其可用性大大增加,误差减小,仿真更为逼真,训练效果达到我们所需要的水平。
其他文献
通过对河南省旅游业现状和经济效应的客观分析,阐述了旅游业在推动河南经济发展中的影响力,提出了自己对河南旅游业发展的看法。
结合刚架拱桥的结构特点,应用大型通用结构分析程序ANSYS建立其空间结构分析模型,利用挠度法求出各计算点的荷载横向分布系数,根据计算结果绘制各种图表,其结果表明刚架拱桥
超空泡减阻是实现水下航行体超高速运动的一种理想手段,借助于超空泡,水下航行体的粘湿面积可以降到最小状态,从而极大地降低了航行体表面所受到的液体摩擦阻力。水下超空泡
船舶工业是我国支柱工业之一,它是高技术密集区,也是重体力密集区。除锈是船舶工业劳动强度最大、污染严重、涉及面广、技术水平落后的一道必不可少的工艺。船舶壁面超高压水
建构主义学习理论强调学生为学习的主体,通过教学情境构建及协作和互动完成知识的构建,并充分调动学生学习的主观能动性及创新能力。以建构主义理论为指导的信息技术与医学临
支持向量技术可用于解决机器学习中的分类(监督学习)和聚类分析(无监督学习)问题,其对应的方法分别为支持向量机(Support Vector Machine, SVM)和支持向量聚类(Support Vecto
日本主流媒体《朝日新闻》对于日本GDP被中国赶超以及中国跃居世界第二经济大国的反应,在一定意义上能够代表日本政府包括日本民众对于中国崛起的态度。一方面反映出日本对中
总结国际上所开展的绿道规划的发展趋势。文献检索发现,绿道规划思想最早于公元前1000多年出现于中国的周代,但国际上公认的第一条绿道为美国波士顿地区祖母绿翡翠项链式的城
PVC是一种应用广泛的高分子材料,但因其热稳定性差、易燃烧等缺点而使其发展受到限制,因此PVC热稳定剂的研究成为该研究领域的关键问题之一。传统的PVC热稳定剂——铅盐类,镉
本文分析了当前农村幼儿教师生存困境,揭示了导致农村幼儿教师生存困境的制度根源,在此基础上提出了改善农村幼儿教师生存状态的制度建议。