潛艇航行訓練模擬器模型簡化與參數(shù)優(yōu)化研究.pdf

1、模擬訓練的方法由于能夠更好更快的訓練操縱人員和節(jié)省大量實際訓練開支,在各種軍事及民用部門得到了廣泛應用。潛艇航行訓練模擬器為模擬真實環(huán)境下的潛艇航行以及開展對潛艇操縱的綜合訓練提供了重要的仿真平臺。海軍要達到利用模擬器來訓練艇員的目的,潛艇運動模型的準確性和可用性是實現(xiàn)高可信度仿真模擬訓練的關(guān)鍵,本文基于當前所用仿真模型復雜、水動力參數(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,找到設(shè)計的不足,并針對不足進行改進,使系泊狀

2、態(tài)下對艇員進行導航和操艇系統(tǒng)綜合訓練設(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,分別對于有因次形式和無因次形式,導出了通用的解算空間六自由度方程的模型方法。使后續(xù)的模型簡化及參數(shù)優(yōu)化找到基礎(chǔ)的解算方法。
　　 其次,在對潛艇模型水動力系數(shù)的類別進行分析和對模型進行操縱性試驗大量仿真后,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,對模型分別針對零值敏感性及變值敏

3、感性導出了最簡模型及敏感性操縱模型。并對仿真模型、設(shè)計模型、最簡模型及敏感操縱性模型的操縱性試驗做了仿真對比。
　　 再次,因模擬器仿真結(jié)果與實艇有差異的情況存在,提出基于粒子群智能優(yōu)化算法,導出了訓練模型。由于實艇參數(shù)的難于獲得,將操縱性仿真試驗結(jié)果做一系列的調(diào)整,采用調(diào)整后的模擬實艇操縱性試驗指標數(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力參數(shù)優(yōu)化問題的數(shù)學表述,明確了預優(yōu)化的參數(shù)種類、個數(shù)、范圍,操縱性試驗的種類、評價