潛艇航行訓(xùn)練模擬器模型簡(jiǎn)化與參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、模擬訓(xùn)練的方法由于能夠更好更快的訓(xùn)練操縱人員和節(jié)省大量實(shí)際訓(xùn)練開支,在各種軍事及民用部門得到了廣泛應(yīng)用。潛艇航行訓(xùn)練模擬器為模擬真實(shí)環(huán)境下的潛艇航行以及開展對(duì)潛艇操縱的綜合訓(xùn)練提供了重要的仿真平臺(tái)。海軍要達(dá)到利用模擬器來(lái)訓(xùn)練艇員的目的,潛艇運(yùn)動(dòng)模型的準(zhǔn)確性和可用性是實(shí)現(xiàn)高可信度仿真模擬訓(xùn)練的關(guān)鍵,本文基于當(dāng)前所用仿真模型復(fù)雜、水動(dòng)力參數(shù)多及仿真結(jié)果存在誤差等問題,在保證仿真質(zhì)量和可信度的同時(shí),找到設(shè)計(jì)的不足,并針對(duì)不足進(jìn)行改進(jìn),使系泊狀

2、態(tài)下對(duì)艇員進(jìn)行導(dǎo)航和操艇系統(tǒng)綜合訓(xùn)練設(shè)備研制的基礎(chǔ)工作得到了完善。
　　 首先,在分析了格特勒經(jīng)典模型后,從仿真的角度考慮,分別對(duì)于有因次形式和無(wú)因次形式,導(dǎo)出了通用的解算空間六自由度方程的模型方法。使后續(xù)的模型簡(jiǎn)化及參數(shù)優(yōu)化找到基礎(chǔ)的解算方法。
　　 其次,在對(duì)潛艇模型水動(dòng)力系數(shù)的類別進(jìn)行分析和對(duì)模型進(jìn)行操縱性試驗(yàn)大量仿真后,提出零值敏感性和變值敏感性的概念,提出了零值敏感性序列值指標(biāo),對(duì)模型分別針對(duì)零值敏感性及變值敏

3、感性導(dǎo)出了最簡(jiǎn)模型及敏感性操縱模型。并對(duì)仿真模型、設(shè)計(jì)模型、最簡(jiǎn)模型及敏感操縱性模型的操縱性試驗(yàn)做了仿真對(duì)比。
　　 再次,因模擬器仿真結(jié)果與實(shí)艇有差異的情況存在,提出基于粒子群智能優(yōu)化算法,導(dǎo)出了訓(xùn)練模型。由于實(shí)艇參數(shù)的難于獲得,將操縱性仿真試驗(yàn)結(jié)果做一系列的調(diào)整,采用調(diào)整后的模擬實(shí)艇操縱性試驗(yàn)指標(biāo)數(shù)據(jù)與敏感性操縱模型仿真數(shù)據(jù)之間的偏差作為水動(dòng)力參數(shù)優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)表述,明確了預(yù)優(yōu)化的參數(shù)種類、個(gè)數(shù)、范圍,操縱性試驗(yàn)的種類、評(píng)價(jià)