长航程水下滑翔机半实物仿真平台设计及可信度评估

论文摘要

长航程水下滑翔机是一种具有长航程、大潜深和可反复使用等特点的水下观测设备,其子系统众多且相互耦合,系统整体具有复杂性,造成其研制周期漫长。此外,作为一种水下设备,长航程水下滑翔机湖泊试验和海洋试验条件要求严苛、试验成本高且具有一定风险。因此,作为一种能大大降低成本且能有效缩短研发周期的陆地试验手段,半实物仿真技术对长航程水下滑翔机的研制意义重大。本文主要研究内容如下:1.建立了本文研究对象的数学模型。在阐明了长航程水下滑翔机主要组成和工作流程的基础上,对其进行运动学和动力学分析,并依据动量和动量矩定理建立长航程水下滑翔机的动力学方程,为后续半实物仿真平台的建立提供了理论依据;2.完成了长航程水下滑翔机半实物仿真平台软硬件框架设计及功能实现。首先分析了长航程水下滑翔机半实物仿真平台的总体组成;其次,结合水下滑翔机研制的实际需求设计了半实物仿真平台的软硬件框架;最后,完成了半实物仿真平台主要功能的实现,半实物仿真平台的设计与功能实现为水下滑翔机提供了有效的半实物仿真测试手段,大大加快了研制进度。3.完成了长航程水下滑翔机半实物仿真平台的可信度评估。本文一方面利用定性与定量分析相结合的综合评估方法对半实物仿真平台进行整体可信度评估,首先利用AHP分析了长航程水下滑翔机半实物仿真平台的系统层次;然后,采用相似度方法定量分析了确定性要素的可信度并利用ANFIS进行了模糊化;最后利用综合评估方法对平台整体可信度进行了评估。另一方面,利用小子样条件下Bayes假设检验方法对半实物仿真平台单项性能仿真进行可信度评估,本文选用了具有代表性的且能反映水下滑翔机性能的剖面最大滑翔速度参数进行仿真可信度评估,该评估结果从统计学角度验证了半实物仿真平台的可信度。4.完成了水下滑翔机半实物仿真平台可信度评估结果的外场试验验证。针对长航程水下滑翔机的控制流程及主要性能参数进行了半实物仿真条件和外场试验的对比分析,进一步验证半实物仿真平台的可信度。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
•   1.1 引言
•   1.2 国内外研究现状
•   1.3 课题来源与研究意义
•   1.4 本文的主要研究内容
• 2 长航程水下滑翔机半实物仿真平台数学模型建立
•   2.1 引言
•   2.2 长航程水下滑翔机基本组成及工作流程
•   2.3 长航程水下滑翔机运动学分析
•   2.4 长航程水下滑翔机动力学分析
•   2.5 本章小结
• 3 半实物仿真平台软硬件框架设计及功能实现
•   3.1 引言
•   3.2 半实物仿真平台总体设计
•   3.3 半实物仿真平台功能实现
•   3.4 本章小结
• 4 半实物仿真平台可信度评估及外场试验验证
•   4.1 引言
•   4.2 半实物仿真平台整体可信度评估
•   4.3 主要性能参数仿真可信度评估
•   4.4 半实物仿真平台外场试验研究
•   4.5 本章小结
• 5 总结与展望
•   5.1 总结
•   5.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1 攻读硕士学位期间参与的科研工作

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 付俊杰

导师: 李宝仁

关键词: 半实物仿真平台,水下滑翔机,可信度,综合评估,小子样

来源: 华中科技大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑,信息科技

专业: 海洋学,船舶工业,计算机软件及计算机应用

单位: 华中科技大学

基金: “十三五”国家重点研发计划项目课题“长航程水下滑翔机外型优化与机动推进技术”

分类号: U661.7;P715.5;TP391.9

DOI: 10.27157/d.cnki.ghzku.2019.000663

总页数: 86

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