基于陀螺寻北原理、旋转调制技术及惯导系统的误差特性,提出一种完全自主的导航系统,不需任何外界信息,可进行寻北、测定纬度和高精度的相对导航。给出了旋转调制寻北、测定纬度的原理,分析了旋转调制对导航性能的影响;计算机仿真结果表明,在没有任何初始信息的情况下,系统的方位精度可达1',24h内的相对定位精度可达1nmile。
对弹道导弹被动段拦截次数进行数学描述,通过椭圆弹道理论建立了两种典型TBM的被动段弹道,给出了根据当前时刻弹道导弹位置计算被动段可拦截次数的算法,通过两个典型的算例,得到了典型拦截目标被动段的拦截次数,对其影响因素进行了分析,结果表明,目标拦截次数与拦截系统的战技指标有很大关系,要使得混合部署时获得最多拦截次数,需要对高层、低层反导系统合理部署。
为了提高舰空导弹拦截掠海飞行导弹的成功率,研究了导弹制导与控制一体化三维模型的建立问题。根据导弹的动力学方程以及导弹-目标的相对运动方程,推导出了垂直于视线方向上的相对速度与导弹攻角以及侧滑角之间的关系,并且将通道间的耦合项视为不确定项进行处理,建立了舰空导弹制导与控制一体化三维模型。该模型具有严格反馈级联形式,并且把制导信息引入到控制系统中。所建立的制导与控制一体化三维模型能够通过一系列的反演过程,由导弹-目标的相对运动信息直接形成舵偏控制信号。
建立了某战术地地导弹纵向运动模型,采用带有状态约束的极点配置方法设计了过载自动驾驶仪,分析了制导回路特点,分析了用GPS实现比例导引的可行性,指出过载闭环的必要性。研究了制导指令更新频率、GPS定位误差对制导系统过载、脫靶量的影响。研究结果表明增加末导时间能够消除GPS更新频率和定位误差对制导回路的影响,为某导弹制导控制系统设计提供依据。
针对挠性捷联惯组对振动环境敏感,在振动条件下动态精度差的特点,分析了其振动适应性,研究了在不同振动条件下的导航精度。指出了挠性捷联惯组振动适应性差的主要原因是挠性陀螺仪在振动条件下产生了附加漂移。精度振动导航试验结果表明,将挠性捷联惯组的振动衰减至1g左右,可以使挠性捷联惯组具有良好的“天-地”一致性。提出了提高挠性捷联惯组振动适应性的方法。
针对固定目标红外图像中边缘模糊,难以分割和识别的情况,提出了一种基于模板匹配的目标识别方法。由高程数据和正射影像等卫星数据生成目标区参考图和基准图,在基准图中根据归一化Laplace响应确定目标区特征尺度作为目标检测的先验知识,对实时图及灰度反转实时图进行匹配滤波,检测出候选区域,再对候选区域进行基于Hausdorff距离的模板匹配,从而得到最终识别结果。实验结果显示:该算法识别精度高、速度快,对于复杂地面目标前视红外图像的匹配识别具有一定的应用价值。
空空导弹在大攻角飞行时参数呈现非线性,因此需要在非线性条件下设计制导律。对导弹-目标三维相对运动数学模型进行分析,建立了相对运动的非线性时变状态方程,采用滑模控制的方法对非线性时变状态方程进行求解,以设计三维非线性制导律,所设计制导律基于俯仰和偏航通道相互耦合的情况。对制导律进行仿真检验,结果显示目标视线角可以快速趋于稳定,该制导律可以满足导弹飞行时非线性情况。
对于飞行器随环境改变而参数变化范围较大的问题,研究采用鲁棒控制方法进行控制律设计。重点研究被控对象不确定的建模问题。将飞行器参数变化视为飞行器对象的不确定性,分别给出了时域和频域两种不确定性的建模方法。采用时域状态空间模型不确定性的线性分式变换描述方法,对某飞行器进行了大包线范围的综合鲁棒控制律设计。设计仿真结果表明,控制系统不但具有鲁棒稳定性,而且具有鲁棒性能。
在对空空导弹自动驾驶仪各功能模块需求和能力分析的基础上,以组件的重用和可扩展为目标,运用HLA技术划分各联邦成员,成功组建神经网络自动驾驶仪分布式仿真系统。设计过程中的关键技术如对FOM/SOM设计和Simulink模型代码转换分别做了研究,给出了基于Matlab/Simulink所建立的空空导弹自动驾驶仪神经网络控制算法与HLA集成的一个工程样例。
为了适应现代高性能飞行器要求,对电动舵机系统采用了模糊自适应PD控制设计。这种控制吸收了PID控制和模糊控制的优点,对系统的参数变化有较强的适应能力,尤其适合于数学模型未知、非线性和复杂的对象。通过在位置环上设计的模糊控制器,对前向通道PD控制器的参数进行优化和调整。最后在非线性舵系统模型上仿真证明,其动态特性优于传统的PID控制,并使系统具有较强的鲁棒性。
为减小系统编排的复杂程度,减小计算量,根据小型战术导弹射程近、飞行时间短的特点,建立了简化的惯导基本方程及相应的系统编排模型。在传统三子样旋转矢量算法的基础上,采用改进型三子样旋转矢量变量更新算法建立了捷联惯导仿真平台,并通过仿真验证了惯导方程简化的合理性和算法的正确性。
为简化惯性测量组合(IMU)高低温标定过程,基于输入输出物理量模相等的原理,提出了一种高低温环境IMU简易标定方法,并给出了最佳标定编排。高低温环境下对一套激光陀螺捷联惯导系统进行标定试验,结果表明:与传统标定法相比,简易标定法精度满足导航级惯性导航系统的应用要求。试验证实了简易标定法的有效性。
飞航导弹多学科设计优化(MDO)中,设计变量的不确定性可能降低设计结果的可靠性,传统的MDO方法无法解决这个问题。基于序贯优化和可靠性估计(SORA)的可靠性优化方法将优化设计和可靠性分析有机结合,在优化过程中考虑设计变量的不确定性,并采用单循环形式搜索优化设计结果。通过飞航导弹多学科设计优化的算例,可知基于SORA的可靠性优化方法不仅可以减小设计变量不确定性对设计结果的影响,提高可靠性,还可以有效提高计算效率。
传递对准是解决机载战术导弹在空中动基座条件下初始对准问题的有效方法。为有效估计机载战术导弹系统的姿态误差角,文中在基本匹配方案的基础上,详细研究了“角速率+比力”匹配和“速度+全姿态矩阵”匹配这两种传递对准的匹配方案,分别推导了其数学模型,并进行了数字仿真,最后对仿真的结果进行了比较、分析,结果表明该方法能够有效的估计姿态误差角,并能够在较短时间内以一定精度完成初始对准。
针对导弹过载控制的非最小相位系统特征,提出了一种以滑模面作为输出的滑模控制方法,该方法以反演设计和输出重定义相结合,并且通过李雅普诺夫稳定性理论证明了该方法的理论可行性。最后利用某型导弹的过载数学模型进行了数字仿真,仿真结果证明了该控制系统设计方法的有效性。
反作用控制系统作为可重复使用运载器高空的姿态控制手段,其力矩特性不同于常规的气动操纵面,因此设计适合高空姿态控制特点与要求的控制系统是非常必要的。文中采用了一种带死区的乒乓控制方式,设计了俯仰、滚转和偏航的反馈控制律,采用描述函数法在频率上分析了控制系统的稳定性。仿真结果表明,设计的控制系统能较好的满足高空姿态控制要求,最后对姿态控制效果和反作用控制系统喷量之间的关系进行了分析。
针对GPS定位中的伪距观测值出现奇异及跳变而无法进行准确定位的问题,研究了剔除奇异及跳变值的方法,给出了具体的公式推导和判定准则;为提高定位精度,建立了定点模型条件下的衰减记忆法滤波,并给出了具体的实现方法;仿真结果表明:该方法能有效解决跳变条件下准确定位问题,衰减记忆法滤波的定位精度优于常规卡尔曼滤波和迭代最小二乘法的定位精度。
为了满足导弹跟踪锁定目标过程中实时性要求高这一要求,提出了一种改进的相关匹配算法,并对算法的硬件实现进行了详细讨论,将图像分成4块,每块由一片DSP进行处理,并结合相关算法进行测试。实验结果表明,无论在实时性还是在跟踪有效性方面,该算法都是切实可行的。该系统结构紧凑、可靠性高、实时性强,为图像匹配系统提供了新的高速处理平台。
以两片TMS320F2812分别为导航计算机和控制计算机,设计研制了MiniPilot2812自动驾驶仪。该自动驾驶仪采用PID控制方式稳定飞行器姿态和操作飞行器;采用GPS/INS组合导航保持飞行器自主飞行;并通过无线数据传输与地面站之间信息的交换实现实时控制和参数调节。经过大量调试试验和飞行测试表明:MiniPilot2812自动驾驶仪可基本满足飞行的要求。
针对采用地面滑轨倾斜发射方式的导弹,根据发射模型的特点,建立发射动力学模型,推导其离轨发射运动方程组,对“一”字型滑轨与“品”字型滑轨,分别取不同的导轨长度和发射倾角进行仿真计算,得到导弹离轨运动参数和离轨运动规律,结果表明,导弹的离轨运动特性与滑轨长度和发射倾角有关,此外,对于“一”字型滑轨,还须考虑导弹离轨时的下沉问题。
依据对鱼雷主被动声自导探测模型的研究,分析了影响声自导作用距离的主要因素,并对可影响鱼雷主被动声自导作用距离的相关参量进行仿真研究,探讨了一种通过合理选择鱼雷参量以提高声自导作用距离的方法。文中的研究对声自导鱼雷研制中提高战技指标以及鱼雷的作战使用研究均有一定的参考价值。
为了减小驾束制导炮射导弹导入段偏差,使导弹启控时尽量靠近波束中心,必须合理设计火炮发射角。结合驾束制导的主要特点,首先分析了发射角设计的要求;并在一定的假设条件和约束条件下,针对该设计要求,利用导弹质心运动学方程和动力学方程,推导出了驾束制导炮射导弹发射角的计算公式;最后利用某驾束制导炮射导弹弹道模型进行了仿真,仿真结果验证了该计算公式的准确度很高。利用该计算方法所确定的发射角范围能够满足导弹导入段的要求,且计算简便。
针对传统空空导弹攻击区解算方法存在的问题,建立BP神经网络模型对空空导弹攻击区进行解算,通过对网络的离线训练,在满足要求精度的情况下较好的得到了空空导弹的攻击区。解算和仿真结果表明,该方法极大地提高了拟合的精度和速度,能够适应快速高精度的火控解算。
电视制导武器上摄像机的视场角比较小,弹体稍有扰动,都会造成目标移出视场以外。因此希望在电视制导过程中,一方面目标视线能够保持稳定,另一方面要有足够大的攻击落角。为了实现这两方面的要求,需要设计专门的导引律。以最优控制理论为基础,把命中落角作为系统的终端约束条件,对目标机动情况下的最优导引律进行推导求解。最后以所求解的导引关系式进行仿真攻击,结果验证了该方法可以较好的抑制视线偏转速度和实现约束落角。
划桨误差的确定与补偿是影响高动态、恶劣振动环境下捷联惯性导航系统速度计算的重要问题。传统的捷联速度算法一般是基于陀螺的角增量信号和加速度计的速度增量信号。当应用于输出为角速率的光纤陀螺捷联惯导系统时就受到局限。针对光纤陀螺捷联惯导系统输出为角速率和加速度的情况,提出了一类新的划桨误差补偿算法,并进行了优化,给出了算法的划桨误差表达式,并进行了仿真分析。结果表明,新的算法精度较传统算法有显著提高。
地线的设计是反坦克导弹电气系统设计的重要组成部分。文中根据电磁兼容相关理论,分析了反坦克导弹电气系统中各种电磁干扰产生的机理,并结合反坦克导弹电气系统的具体情况,针对电磁干扰机理不同的产生原因,采取不同的抗电磁干扰设计方法,最后系统地提出了地线设计的主导思想。
在试验的基础上结合有限元计算软件LS-DYNA,采用Lagrange算法对D型战斗部破片飞散及破片毁伤靶板的过程进行了数值模拟,分析研究了D型双层壳体预制破片战斗部破片飞散的特性。与试验结果及ALE算法计算结果的比较表明,采用Lagrange算法模拟预制破片战斗部的破片飞散过程更具合理性和有效性。
为了将抽象的测试数据变成直观的运动,并为进一步改进弹丸性能提供可靠的依据,文中研究了基于虚拟现实的弹丸时空位置再现技术,详细介绍了弹丸姿态和位置确定的方法,基于VRML弹丸模型的构建,以及模型的驱动,利用一组测试数据进行了仿真,仿真结果的正确性被高速摄影所证实,表明基于虚拟现实的弹丸时空位置再现技术是一种可行的弹丸运动仿真方法,具有很好的推广价值。
采用探针法测试了不同条件下小直径装药的爆速,得出了某传爆药在45#钢约束条件或有机玻璃约束条件下小直径装药爆速与装药直径的经验关系式。结果表明小直径装药爆速随着装药直径和约束阻抗的增大而增大。随着装药直径增大,装药尺寸和约束条件对爆速的影响逐渐减小。在装药密度一定时,可以通过调整约束条件和装药直径控制爆速满足不同需求。
提出了小型子弹药引信战斗部一体化设计技术(以下简称引战一体化)。分析了该技术的内涵,将其分为结构一体化和功能一体化,扩展了对该技术的认识范畴,并给出了其关键技术。结合工程实例,利用数值模拟方法,对采用该技术的一种子弹药的性能进行分析,结果显示在保持整体性能基本不变的情况下,减小了子弹药体积和质量。同时,分析了EFP随引战接口参数(探测部件和传爆管尺寸)变化的成型规律。
为在近似实战环境中评估导弹毁伤能力,分析了现有的累计杀伤模型存在的不足,考虑到箔条干扰对导弹制导误差和引爆概率的影响,研究了多次打击条件下飞机二次效应对飞机易损性的影响,引入了飞机毁伤效果随时间变化的非线性模型,建立了干扰条件下基于二次效应的导弹毁伤能力计算模型;通过仿真验证了模型的有效性,为研究实战条件下导弹毁伤能力提供了有意义的理论参考。
根据伞弹系统弹道飞行特征对伞弹弹道模型进行了简化,提出了弹道和落点分析计算模型。根据该模型对影响弹道落点的因素进行了分析,得出了各因素导致的落点散布影响范围和敏感程度。认为载机偏角、载机倾角、机弹侧向分离速度、伞弹自身因素散布和风偏对弹体落点散布的影响较明显,是导致弹体落点散布的敏感因素,并通过计算得到了弹体落点综合散布范围。
针对海上运动目标,为研究抛撒点参数对子弹落点散布半径和子弹下落时间的综合影响,建立了无控子母弹抛撒质点弹道计算模型,对比分析了不同抛撒条件对子弹落点散布半径和子弹下落时间的影响规律和影响程度。研究结果表明,抛撒点高度和母弹速度对子弹落点散布半径和子弹下落时间的影响最大,是抛撒点参数设定须重点关注的因素。
文中对一种新型引信用压电式射流发电机的工作原理进行了分析研究。指出压电片的基频固有频率与谐振腔的固有频率相同时发生谐振现象,可以提高发电机的电能输出,并推导了压电片及谐振腔的固有频率公式,为该发电机的设计提供了理论依据。压电式射流发电机具有可连续供电、响应速度快、体积小、电磁兼容性好等优点,其作为引信用环境能源具有宽阔的使用前景和利用价值。
应用阶梯式药型罩对称凹凸结构的方法研究出一种旋转稳定而且带倾斜尾翼的EFP,利用TG建立三维有限元模型,采用非线性动力分析软件,分别对大锥角和球缺两种形式的阶梯药型罩成形情况进行模拟,最后通过对形成弹丸的外形及速度进行了分析,得出阶梯式药型罩有利于成型弹丸的飞行稳定,而且球缺罩成型情况要优于锥角罩。
为了研究陶瓷微粒在炸药驱动下的强度性能和装药结构对炸药爆轰能量的影响,文中将以球形陶瓷微粒与TNT进行混合装药试验为基础,应用LS-DYNA程序,对一种新的战斗部作用方式进行仿真研究,并绘制了陶瓷微粒在炸药爆轰驱动下的速度变化曲线。结果表明,陶瓷的强度完全满足要求,该作用方式可以对爆轰能量进行有效控制,且模拟结果与试验数据有较好的一致性。
注装药底隙是常规榴弹的致命缺陷,现通常采用抽样检查。文中通过对缺陷的产生和目前国内外检验方案的分析入手,经可靠性计算,并结合我国工业实际,以提高验收可靠性的思路来设计,提出了新的动态调整型验收方案:在生产初期进行全数检验,当达到一定合格数量后,再实施抽样检验。该方案能在不提高检验成本的情况下降低军方的使用风险,提高ICT验收可靠度。
利用LS-DYNA有限元分析软件对某三罩式多爆炸成形弹丸(MEFP)的成型过程进行数值模拟研究,揭示了其成型机理,并研究了中心点起爆、三点同时起爆、四点同时起爆和八点同时起爆四种不同起爆方式对MEFP爆炸成形情况和性能参数的影响。研究结果表明:在多种不同方式起爆下,多点起爆形成的MEFP战斗部的药型罩能够形成外形良好的弹丸,且形成的弹丸能够沿着装药中心线,以较小的发散角度向前飞行,有利于侵彻装甲目标,考虑到成本以及实现的可能,其中以八点起爆为最佳。
利用AUTODYN-2D软件对1000kgTNT装药在空气中爆炸的情况,分别进行无限空气中一维数值模拟与有一定地面爆高高度二维数值模拟,结果表明:超压峰值的计算结果与经验公式的计算结果具有较好的一致性,在一定的范围内数值模拟很好的模拟了爆炸冲击波传播过程。在此基础上分析了爆高高度的影响,研究表明:在一定爆高高度情况下较触地爆炸,近场(水平距离S≤10m)时超压峰值在随着h的增大而减小;远场(S≥30m)冲击波峰值到达时间较晚,在炸高与水平距离之比h/S=0.1时超压峰值达到最大值。
针对瞄准点选取这一导弹火力运用的核心理论问题,研究并建立了常规导弹武器打击体目标时的瞄准点选择方法。在综合考虑命中概率和引信作用误差的基础上,确定体目标各作用单元的打击概率,根据各功能区功能毁伤程度和功能重要性系数,计算目标整体功能的毁伤,建立基于体目标功能毁伤的瞄准点选取方法,并给出了应用该方法的具体步骤。该方法易于编程实现,是导弹武器系统火力运用的一种有效方法。
利用AUTODYN-2D有限元分析软件,对不同壁厚变化率的药型罩形成的射流进行数值模拟,选取其中典型的模型进行试验验证,模拟结果与试验数据基本吻合。通过数值模拟计算和验证试验重点分析了药型罩壁厚变化率对破甲威力的影响规律。研究结果表明:随着药型罩壁厚变化率的增大,射流头部速度和速度梯度也随之增大,射流容易出现拉断现象,不利于提高破甲威力。
为探讨中心药管和径向药管爆炸抛撒对FAE爆轰特性及威力影响,通过高速录像、压电传感器和红外热像仪记录FAE静爆实验。获得两发50kgPO、1.5kg抛撒装药、两种爆炸拋撒作用下的云雾扩散、火球温度、冲击波超压数据。结果表明,采用中心药管和径向药管爆炸拋撒形成的云雾覆盖面积和起爆形态相差不大;后者在云雾和破片均匀性方面优于前者,火球温度比前者增益约12%,冲击波超压比前者增益约20%~35%.
针对目前装备的爆炸物销毁器存在的不足,提出了一种新的设计思路,重点从结构设计、材料选取、弾道性能等方面加以改进,通过理论分析与试验测试,成功设计出了一种简便实用的无后坐力爆炸物销毁器,这对于提高公安和武警部队反恐、处突能力具有重要的现实意义。
根据弹目交会状态进行自适应调整的自适应起爆延时控制技术,可以有效解决防空导弹全空域、复杂交会条件下对目标的毁伤问题。文中通过建立最佳起爆延迟时间模型,以某型防空导弹为例进行蒙特卡洛仿真统计试验,分析了影响自适应起爆延时控制的因素,提出了两种工程可应用的自适应起爆延时控制方案,仿真结果表明,对该型防空导弹,依据弹目相对速度进行自适应起爆延时控制的方案合理可行。
为了最大限度降低单兵武器发射器发射噪声,文中对单兵武器发射器发射噪声形成过程及其原因进行了分析研究,结合理论计算,找出了单兵武器发射器在发射过程中产生噪声的主要因素,提出了抑制噪音的方法,为单兵武器发射器降噪研究提供了依据。
借鉴量子力学理论关于电子产品老化反应速率与环境温、湿度的关系,将Eyring和Arrhenius模型相结合,建立了固体推进剂贮存使用寿命的湿热老化模型,并通过试验数据拟合得到具体的经验公式。利用该模型预估出某HTPB固体推剂在室温20℃、相对湿度为50%的贮存寿命,与实际贮存寿命进行了对照。结果表明,采用将温湿因素引入推进剂老化模型的方法,可以使推进剂寿命预测的结果更接近于发动机中推进剂的实际使用寿命。
为了分析膏体冲压发动机的输送及调节特性,从发动机工作原理出发设计了推进剂输送及调节试验系统,针对所采用的膏体富燃料推进剂开展了试验研究。研究结果表明,在发动机工作条件下膏体富燃料推进剂的流动特性与幂率流体非常接近,可采用幂率流体层流流阻计算公式对试验管路内的流动损失进行估算,误差小于3%。通过增压压力较小的调节可获得较大的推进剂流量变化,具有调节系数大的特点,调节的响应时间随着推进剂粘性的增大而增大。
为了探索在一定补燃室长度条件下进气道直径大小对固冲发动机内流场的影响,采用了标准k-∈湍流模型和组分输运模型数值模拟了一设计的固冲火箭发动机摻混燃烧过程的内流场。结果表明:在一定补燃室长度和进出口条件下,存在一最佳进气道直径,能使空气与燃气完全掺混燃烧。在文中模拟条件下的最佳进气道直径为30mm。
简述了弹丸动态稳定性的研究状况。针对一对鸭舵、尾翼稳定式防空制导炮弹,建立了鸭舵控制作用下的有控弹道角运动模型,采用李雅普诺夫直接法导出有控炮弹自由运动动稳定条件。通过求解角运动方程,分析了舵面偏转条件下的弹丸受迫运动稳定性,分别讨论了影响自由运动和受迫运动稳定性的因素。结果表明,舵面参数与弹丸转速是影响有控弹道动稳定的主要因素,须在气动布局参数设计和弹道设计时加以合理控制。
为了解决弹道仿真中弹道解算和解算结果实时动态表现两个关键问题,将面向对象与Petri网相结合应用于弹道仿真建模和仿真过程管理,从而较好的解决了弹道计算问题;运用Vega技术对弹道解算结果进行可视化显示,使得弹道仿真计算与结果动态展现有机结合。仿真结果表明,所采用对象Petri网和可视化技术有效的解决了弹道仿真中弹道解算和数据实时动态表现两个关键问题,对其它动态复杂系统的仿真也具有很好的借鉴作用。
文中运用UG软件对涡喷发动机火药起动器盘壁式喷管进行整体三维建模,采用FLUENT对起动器喷管进行流场计算,得出在不同设计值下喷管的出口速度。根据分析结果对盘壁喷管结构进行优化设计。
为了解决大口径火炮内弹道参数测试的难题,文中提出了一种基于微波干涉的测量方法。阐述了微波干涉仪测量的原理、系统组成、试验数据处理的方法,并对其测量精度从理论上进行了分析。针对某型榴弹炮试验进行了实测,提供了火炮发射时弹丸在膛内的运动参数,获得了比较理想的结果。
为了掌握35mm高射炮钝感发射药的内弹道性能,结合钝感8/1发射药的燃烧规律得到该炮特有的内弹道数学模型,应用四阶五级龙格库塔法编制Matlab程序求解该模型。结果表明内弹道仿真结果和参考文献提供的实验结果一致性较好。应用该模型对不同钝感剂含量的钝感发射药进行内弹道计算,计算出在其它装填条件一定的情况下,钝感发射药钝感剂含量对内弹道的影响,可知钝感剂含量的微减小即会引起膛压的急剧升高,当包覆层完全失效,最大膛压高达479MPa,增大了35.54%。钝感剂的失效将严重影响射击安全,给火炮射击安全性带来威胁。
为探索脉冲喷流矢量控制中的气动干扰数值模拟结果与时间推进格式的关系,文中采用非定常时间推进方法模拟了一个常规发动机喷流干扰流场的发展过程,得到了喷流产生的非定常气动干扰力和力矩。分析表明:喷流流场存在严重的干扰滞后现象;当模拟总压呈尖脉冲的喷流干扰时,应采用非定常时间推进格式才能得到较准确的结果,而采用定常方法预测的气动干扰量误差较大。
为了开发出语义一致性和开发自动化程度高的军事概念模型,针对防空反导作战流程的特点,利用IDEF5图表式本体开发方法与OWL语义描述语言等建立了防空反导作战流程本体。通过该研究,为防空反导作战流程军事概念模型的建立提供了新的思路和方法,对提高防空反导作战流程军事概念模型的语义一致性和开发的自动化程度具有理论意义和应用价值。
由于部分频带干扰对跳频通信系统危害最为严重,而自适应性的引入将大大改善跳频系统的抗干扰能力。文中在常规跳频系统的基础上给出了一种自适应跳频系统,通过介绍自适应跳频系统原理,引入了双态信道模型,分析了在部分频带干扰条件下系统的误码率。在Matlab平台上对文中所给系统的性能进行仿真,并与常规跳频系统进行对比。仿真结果表明该系统能够自适应的去除干扰频点,调整跳频图案,从而使得抗干扰性能得以改善。在阻塞率为0.2时,自适应跳频系统的误码率仅为常规系统的百分之一,能够有效抵抗部分频带干扰的影响。
空间分辨率是双基地ISAR系统设计中一个关键参考因素。建立了运动目标双基地ISAR空间几何模型。在分析了双基地ISAR的距离分辨率后,从目标运动相对双基地产生的合多普勒关系出发,并推导了其方位分辨率的数学表达式。详细分析了收发基地空间几何关系和目标速度矢量对方位分辨率的影响,得出双基地ISAR成像范围广、不受目标运动方向限制的结论。最后给出了仿真验证,研究结果为双基地ISAR成像技术更深入的研究提供理论依据。
在对反舰导弹低空突防中的火力威胁进行分析的基础上,将其划分为已知固定威胁、已知移动威胁和未知威胁三类,分别建立了这三类威胁的矢量模型。为了充分利用地形的遮蔽作用,针对已知固定威胁提出了一种基于矢量地形改进通视性算法的反舰导弹低空突防威胁处理方法,分析了算法的复杂度。通过仿真证明了所提出的威胁处理方法能够提高反舰导弹航路规划程序的性能,并得到更优化的解。
传统的基于相干信号空间聚焦的宽带DOA算法具有良好的空间分辨能力、较低的信噪比门限,但必须通过角度预估计来构造相应的聚焦矩阵。文中提出了一种不需要角度预估的相干宽带DOA算法,直接利用阵列接收数据构造聚焦变换矩阵,避免了预估计角度对聚焦变换的影响,同时降低了算法的运算量。计算机仿真表明该算法是有效的。
基于误差反向传播(BP)神经网络的函数逼近特点,提出了一种运用BP神经网络在毫米波被动探测中计算目标辐射温度的方法。仿真结果表明,该方法对毫米波被动式辐射计目标辐射温度的计算具有较高的精度,能够较好的拟出目标辐射温度因子的信息曲线及误差曲线,对目标中心的识别具有较好的效果。该方法对提高制导精度有一定的重要意义。
反TBM作战中多功能相控阵雷达的搜索探测能力直接影响着反TBM武器系统的作战能力。着眼于影响相控阵雷达搜索探测能力的主要因素,深入研究了探测方式对搜索探测概率的影响、探测距离的能力、搜索资源占用负载的变化对其增益性能的影响和雷达波束方向对目标被探测到的RCS的影响。最后用一仿真事例对各因素的影响进行了量化,解决了如何选取探测方式,如何设置搜索负载和雷达波束指向的问题。
为了提高雷达、红外传感器对目标的检测性能,结合传感器的检测原理,对雷达和红外传感器的检测级融合进行了研究;在对N-P准则研究的基础上,研究了雷达和红外信号检测级数据融合的体系结构、融合规则、融合算法等,通过仿真验证,给出了雷达、红外及融合系统的检测性能曲线及相关系数、接收机信噪比等参数与检测性能的关系,通过分析可知,融合系统的检测性能优于雷达、红外单部传感器的检测性能。
在电磁耦合效率一定的情况下,分析了电磁辐射功率密度、辐射空间角、辐射源高度等对电磁辐射毁伤效能的影响,应用未来空域窗射击体制方法,建立了电磁脉冲辐射能量毁伤反舰导弹的模型,为电磁脉冲反导射击效能评估提供了一种有效的分析方法。
为了提高二维机动目标被动跟踪性能,基于粒子滤波(PF)的基本思想,结合目标的先验信息,将速度约束条件加入到跟踪过程中,通过抛弃约束外粒子,并对粒子分布和权值进行调整来提高算法的执行效率。对新算法进行了仿真分析,并与粒子滤波算法进行了仿真对比。结果表明,新算法具有收敛速度快、跟踪精度高的优点。
根据多星测控中用户提出的不确定性任务的特点,建立多星调度基于不确定性任务的数学模型。提出任务支持时间最大化作为启发式准则,以及弧段分割法调整测控资源冲突。在此基础上,结合资源均衡原则和卫星优先级策略,提出了基于不确定性任务的多星调度启发式算法。最后,算法运用在10星6站的调度问题中,仿真结果表明算法是可行的。
为掌握玻璃钢定向器在火箭弹和燃气流作用下的动态特性情况,采用瞬态有限元法对某玻璃钢定向器进行真实工况下热弹耦合性能的数值仿真与分析,获得了玻璃钢定向器热弹动态特性和火箭弹管内运动与作用情况。结果表明某玻璃钢定向器在开始阶段产生的响应应力和应变较大,定向器后端产生的响应应力和变形位移比前端大;燃气流热载荷对玻璃钢定向器的动态性能产生一定影响,其主要影响是在火箭弹出定向器以后,使定向器产生较大热变形。
为提高武装直升机校射炮兵射击的精度,利用炮兵校射理论,确定了武装直升机校射炮兵射击精度指标,以所建立的指标为依据对比分析了几种校射方法的精度。提出并论证了改进偏差量法是武装直升机校射炮兵射击的最有效方法,为改进武装直升机校射炮兵射击方法提供了理论依据。
在随动系统传统检测方法的基础上,提出一种采用神经网络技术的故障诊断方法。利用随动适配器在检测过程中故障的特征参数,采用神经网络技术分别对每一类故障进行诊断,网络的输入是与输出故障相关联的监测信号的特征值,对各网络输出进行决策判断,最后给出诊断结果。仿真实例结果表明该方法通过利用检测的各种特征信息,能够有效的诊断故障,提高诊断的准确性。
为了飞行试验测量外挂物运载飞行载荷,开发了六分量挂架天平。给出了稳定平飞、对称拉起状态下飞行试验获得的外挂物载荷典型结果,利用风洞实验得到的外挂物气动导数计算出相同飞行状态下的外挂物运载气动载荷。结果间比对分析,稳态下载荷大小和规律十分一致,机动状态下的差异值得深入研究。挂架天平用于飞行试验测量外挂物载荷是切实有效的。
文中以VXI测试总线技术为核心,在分析了装备精度检定需求的基础上,提出了测试系统软硬件构建方案,并根据装备实际应用情况,对各模块的最佳选择方案进行了探索和总结。
在研究了舰空导弹自动发射仪系统的结构和原理的基础上,利用电路仿真软件Multisim对其硬件电路进行了仿真,并利用NI公司最新推出的LabVIEWMultisim连接工具包实现了故障字典获取的自动化,然后以之训练BP神经网络,用于自动发射仪的故障诊断,并设计实现了故障测试、诊断及验证的综合平台,具有一定的工程意义和借鉴价值。
为解决弹道导弹防御系统中真假目标识别的问题,引入了微多普勒概念,分析了弹道目标微动的原理;建立了目标不同微动情况下的雷达回波和微多普勒模型,针对不同的微动给出了相应的微动参数提取方法。通过仿真得到的目标微动特征为弹道导弹真假目标识别提出了依据。
介绍了嵌入式实时操作系统DeltaOS、图形用户接口DeltaGUI以及设备管理,详细阐述了导弹发控系统中显控系统的功能、硬件平台以及基于嵌入式实时操作系统DeltaOS的显控软件的设计与实现。文中的设计方法已经实现,运行稳定可靠,具有良好的可扩展性。
针对射频仿真中的场景可视化问题,研究了一种基于OpenGL的导弹作战三维视景仿真方法。讨论了模型建立、纹理映射、粒子系统等OpenGL编程的几项关键技术,建立了导弹、发射车、飞机的三维模型,制作了天空、云彩、尾焰等特殊效果。利用定时器和双缓冲技术完成连续动画效果,并添加了同步背景音乐,在动画驱动的同时还可人机交互。仿真结果表明此方法实时性好,真实性、可操作性较强,具有较好的工程应用价值。
通过实验验证了脉冲激光辐照CCD引起的饱和干扰,详细分析了峰值功率､脉冲宽度、重复频率等脉冲激光参数,通过构建仿真模型分析了单个参数对探测器饱和阈值的影响,仿真结果表明:脉宽越大,峰值功率越高,重复频率越大,越能使探测器达到饱和状态。
针对机载脉冲多普勒(PD)雷达,介绍了基于距离-多普勒模型的杂波功率谱模型;提出了在中重频(MPRF)工作模式时,同时考虑距离通道和多普勒通道的影响,根据杂波功率谱对杂波进行时域重构的方法;通过仿真得出了杂波的I/Q两路信号,由这两路信号经距离通道划分后进行FFT变换的距离-多普勒二维分布图验证了所提方法的可行性。
在自卫式干扰模型基础上,具体分析了导弹分系统和高炮分系统的目标杀伤概率,提出了自卫式干扰对弹炮结合武器系统平均射击次数的影响系数,得到了自卫式干扰下弹炮结合武器系统的目标拦截成功率模型。通过设定仿真场景,取干扰距离20km,干信比0.6981,验证了自卫式干扰下的拦截成功率模型的有效性。研究结果有助于了解自卫干扰下的弹炮结合武器系统作战效能,提高对地突击飞机的战场生存能力。
