吴小兵，欧阳凌浩

(1.海军研究院，北京 100161；2.中国船舶重工集团公司第七一〇研究所，湖北 宜昌 443003)

0 引言

反水雷是最早应用无人系统的军事领域，随着技术的发展，不断有各种新型无人系统投入使用，从最初的采用ROV技术的灭雷具，到目前各类UUV、USV形态的无人猎、扫雷系统。不同形态的无人反水雷系统有其特有的应用场合，能为海上编队提供实时水雷防御能力的无人遥控猎雷系统就是其中特殊的一类。该类装备兼顾了高海况适应能力、远距离续航能力、大深度探测能力、实时信息回传能力等特点，采用柴油动力的半潜式航行体拖曳变深声呐执行水雷探测任务，探测信息则通过无线方式实时回传。国外典型装备如美国的AN/WLD-1遥控猎雷系统[1]、法国DCN公司开发的“海上卫士”FDS3遥控猎雷系统[2](如图1-2)。

在作业过程中，半潜式航行体良好的回转机动性可以确保系统的探测精度和作业安全，本文以国外典型半潜式航行体作为原型设计了仿真模型，分析其水平定深回转运动，确定控制方案。

1 航行体六自由度运动方程组

1.1 坐标系

半潜式航行体一般采用回转体结构，可参考鱼雷动力学和运动学模型，建立半潜式航行体空间运动方程组。体坐标系oxyz的原点位于航行体浮心所在横截面与航行体轴线的交点，x轴沿航行体轴线，指向航行体头部；y轴位于航行体纵对称面内，垂直x轴，指向上方；z轴垂直oxy平面，按右手法则指向侧向。地面坐标系ox0y0z0的原点取初始时刻航行体体坐标系的原点在水平面上的投影点，ox0轴沿航行体的纵对称面与水平面的交线，指向前方，oy0轴铅垂向上，oz0轴按右手规则[3]。……