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水面两栖无人艇概念设计及快速性和操纵性的初步研究
| 论文题名： | 水面两栖无人艇概念设计及快速性和操纵性的初步研究 |
| 关键词： | 水面两栖无人艇;结构设计;快速性;操纵性 |
| 摘要： | 21世纪是海洋的世纪，随着十八大有关“海洋强国”的战略部署，开启了国内海洋科研的热潮。水面无人艇作为海洋环境监测重要工具，对其在高海况情况下各项性能的研究一直是国内外研究的热点。然而由于无人艇在海面航行时不可避免的受到海面风、浪、流的影响，因此平台的稳定性和适用海况的能力还是限制其发展和投入应用的很重要的原因。鉴于此，本文提出了一种新型的水面两栖无人艇，该艇不仅可以做到水面无人自主航行，而且在高海况的情况下，可以通过艇身布置的空气螺旋桨实现水面垂直起降。本论文的核心内容是提出了一种新型的水面两栖无人艇概念，并结合自航船舶开展性能试验，利用系统辨识建立船舶运动性能。结合该艇综合性能及设备布局特点，本文选用五体船作为基础艇型。本文设计并制作模型并开展了水面两栖无人艇水面航行时的快速性和操纵性试验分析研究其性能。主要包括以下方面： （1）通过查询大量文献，选用高性能五体船船型作为本文提出的高性能水面两栖无人艇的基础艇型。通过优化布局设计并制作了水面两栖无人艇艇模，并对其综合性能进行了分析论证，选配并安装了无人艇自主航行所需的设备，实现了该无人艇的推进、操纵及信息测量处理等功能。 （2）结合该水面两栖无人艇艇模开展了快速性及操纵性试验。通过分析实验结果，研究该基础艇型的结构及布局对其阻力性能及操纵性能的影响。 （3）应用最小二乘支持向量机（LS-SVM）对该基础艇型的Z形操纵试验数据进行辨识处理，得到其操纵水动力表达式中的水动力导数。通过分析验证了该辨识方法的可靠性。 （4）验证了采用基于量子遗传算法优化阀值的小波去噪方法的可靠性。本文向船舶操纵运动的仿真数据人工加入不同级别的白噪声，采用优化小波去噪对其处理后，并利用最小二乘支持向量机的方法对含噪数据及去噪后的数据进行辨识。通过对比辨识结果验证了该方法的可靠性。 |
| 作者： | 徐海通 |
| 专业： | 船舶与海洋工程 |
| 导师： | 杨松林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江苏科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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