某型水下无人潜艇数值建模及半实物仿真试验开题报告

全文总字数：4670字

1. 研究目的与意义（文献综述）

（1）目的及意义：

目前可开发的陆地资源已经有限，但海洋中蕴含着极为丰富的自然资源，目前许多国家已经开始投入巨大的精力进行海洋资源开采的科学研究。21世纪中，对于海洋资源的探索与开发必将成为我国的重中之重，而海洋之中地形复杂，且富含危险性，同时海洋中含有大量的危险生物。由此，单依靠人工勘测是不切实际的想法，无人潜艇应运而生，无论是从海洋地形的勘测还是军事领域的应用，它都能较好的完成任务。

由于海洋环境的复杂性，无人潜艇的6个自由度运动的强非线性和互相耦合而使其动力学模型相当复杂，潜艇在水下处于一个较为危险的环境，由此潜艇的正常上浮与应急上浮是保证潜艇安全的重要操作。潜艇压载水舱高压吹除系统是潜艇潜浮系统的重要组成部分，其功能是使潜艇由水下状态上浮至水上巡航状态，包括正常上浮、应急上浮和短路吹除等工作方式。尤其在应急状态下，该系统是潜艇安全的重要保证，其基本原理是：利用储存在高压气瓶里的压缩空气，连接到各个压载水舱的管理，将压载水舱里的海水排除出，使潜艇获得正浮力而上浮。但由于无人潜艇的实物造价较贵，无法进行完整的实物实验与相关的破坏性试验，因此采用相应的计算机建模来仿真无人潜艇的方法来测试潜艇性能是很必要的，但单纯的理论分析与纯数值建模无法完全的真实还原无人潜艇在实际情况下的反应，还是存在一些误差。

2. 研究的基本内容与方案

（1）基本内容：

1)分析对比国内外现有纯数值仿真技术与半实物仿真系统技术的区别。

2)根据资料分析某型无人潜艇主压载舱的具体结构和功能，明确上浮条件下主压载舱的工作过程与原理，构建一个基本的无人潜艇主压载舱的建模思路。

3. 研究计划与安排

2019.1-2019.3:

查阅相关书籍文献，明确研究内容，学习好matlab建模软件，尤其针对simulink功能部分，对无人潜艇的数学模型有较为深刻的理解，并完成相应的英文文献的翻译，达到译文通顺。

2019.3-2019.5:

4. 参考文献（12篇以上）

[1]潜艇原理，苏玉民、庞永杰，哈尔滨工程大学出版社，2005,1

[2]潜艇主压载水舱高压气吹除系统数学模型，叶剑平，戴余良，李亚楠，舰船科学技术，2007,7

[3]潜艇操纵性，施生达，国防工业出版社，1995,8