海浪波动对电磁浮标姿态的影响研究.pdf

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1、船电技术J应用研究V01．33No．122013．12海浪波动对电磁浮标姿态的影响研究唐文俊1，何洋2，赵建扬3(1．海军驻广州广船公司军事代表室，广州510382；2．葫芦岛海军91245部队45分队，辽宁葫芦岛125000；3．海军工程大学兵器工程系，武汉430033)摘要：本文在前人对海浪理论研究的基础上，对我国浅水区海浪谱模型进行了仿真分析，初步研究了浅水区海浪波动对电磁浮标姿态变化的影响，建立了浮标姿态横滚角0随海浪波动的变化模型，并通过对不同海况级下的口变化规律进行了matlab仿真分析，说明了模型建立的正确性。关键词：海浪谱电磁浮标波动因子海况级中

2、图分类号：TP391．9文献标识码：A文章编号：1003．4862(2013)12—0046．03ImpactofShallowWavesFluctuationsonElectromagneticBuoyAttitudeTangWenjun1，HeYan92，JianyangZha03(1．NavalRepresentativesOfficeinGuangzhouShipyardCompany，Guangzhou510382，China；2．TheNavy91245Troops，HuLudao125000，Liaoning，China；3．Dept．ofWeap

3、onryEng，NavalUniv．ofEngineering，Wuhan430033，China)Abstract：Basedonprevioustheoreticalstudiesonthewaves，thisarticlesimulatesandanalyzestheshallowwavesspectrummodel,studiesthechangeofelectromagneticbuoyattitudecausedbytheshallowwavesfluctuations，establishesthemodelofthevariationofthebu

4、oyattituderollangle只andsimulatesandanalyzesthevariationofOindifferentseastatesbymatlab，illustratingthecorrectnessofthemodel．Keywords：wavespectrum，electromagneticbuoy,volatilityfactor,seastatelevel．0引言海洋浅水区声环境比较恶劣，声纳浮标在探测安静型潜艇的过程中，很受局限。电磁浮标装有电场传感器和磁场传感器，对舰船电磁信号进行探测，可避免声环境的影响。但是，根据舰船电磁

5、信号特征，无论电场传感器还是磁场传感器一般采用的都是三分量矢量传感器，浮标姿态的变化将直接影响矢量传感器对目标信号探测的准确性。因此，研究电磁浮标姿态随海浪波动的变化规律具有重要的现实意义。本文在前人对海浪理论研究的基础上口，3’5，6’71，结合我国浅水区海浪谱模型，研究了不同海况下，海浪波动对电磁浮标姿态变化的影响，并给出matlab仿真分析结果。收稿日期：2013—06—28作者简介：唐文俊(1986．)，男，硕士。研究方向：电力集成技术，电力电子技术。1浅水区海浪谱模型常用的海浪谱分析模型主要有Neumann谱、Pierson—Moscowitz谱、JO

6、NSWAP谱、Bretschneder谱和SWOP方向谱等[51，以上这些海浪谱都是以深水区充分成长风浪为前提的。对于浅水区非充分成长的风浪，我国海洋工作者根据渤海、黄海和东海的150份海浪连续记录总结出了浅水海浪谱，该谱是少数几个考虑了海深影响的浅水区海浪谱之一⋯。其表达式为：COo50．2606×e5988577蹦班2以害×∥’卜吲扣003]，0<脚≤BOoSp(co)=2．7x雾×(∥忙2坝知叫，coo

7、幼——表面波谱卓越周期所对应的圆频率。T=上述浅水区海浪谱认为a，>40)o后，品(劫=0。其他形式的海浪谱p1对此虽无明确的说明，但对他们进行计算后发现，当og>4aJo后，品(动亦趋于零。由于观测足够长的时间后，海浪波面高度的三均值为零，所以当E(t)=∑％cos(cokt+气)时，k=O品(动，这一点与其他形式的风浪谱是相同的。2电磁浮标姿态随海浪变化规律建模电磁浮标受海浪波动的影响，其姿态主要有横滚、俯仰和摇摆三种变化模式。以电磁浮标为原点、海浪运动方向为X轴、海浪运动方向右侧指向为Y轴、垂直海平面向下为Z轴，建立直角坐标系如图l所示。9‘，1-(L，X

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