为消除卫星制导高度误差的影响,从而提高命中精度,卫星制导炸弹最优制导律必须满足大弹着角约束条件。文中在分析航空制导炸弹信息获取的基础上,提出并建立了卫星制导虚拟导引头数学模型;基于该虚拟导引头,研究了带有弹着角约束的最优制导律,并进行了六自由度全弹道仿真。仿真结果证明,该制导律响应速度快,弹着角性能提高约60%,具有较好的制导精度,同时制导参数设置简单,易于工程实现。
为降低序贯相似性检测算法(SSDA)的计算量,提出了一种双阈值快速SSDA算法(DTSSDA)。DTSSDA增加了误差累积速度阈值,当误差累积速度超过速度阈值时可提前终止本次匹配计算,而速度阈值可利用帧间相关性信息自动地选取。另外算法中还引入了积分图的概念并采用了从粗到精的搜索策略。实验表明DTSSDA能在保证匹配精度基本不变的前提下使单帧计算量大幅减少,因此更适合于实时目标跟踪。
文中重点研究了微带天线的功率容量能否满足相控阵导引头的要求。首先,根据课题需要进行了相控阵导引头天线阵的总体设计;然后,根据典型参数和需要的探测距离,计算出导引头天线阵中每个单元的发射功率;接着,对矩形微带天线的功率容量进行了研究,并给出了矩形微带天线功率容量随关键参数变化的曲线,该曲线对于矩形微带天线的设计具有参考价值,研究结果表明微带天线的功率容量可以满足相控阵导引头的应用要求。
针对SINS/GPS组合导航系统在GPS信号出现故障时不能正常工作的问题,提出了利用里程计与SINS组合的导航系统。在分析组合系统数学模型的基础上,设计了基于卡尔曼/状态反馈算法的新型滤波器。该滤波器基于最优控制的思想对卡尔曼滤波算法进行了改进,最终得到误差状态的估计值。仿真结果表明,改进后的卡尔曼滤波算法用于估计导航系统误差能够取得更加满意的效果。
为满足科研与教学中对导引规律可视化及交互操作的需求,以追踪法为例,利用Matlab/Simulink软件建立导引规律的动态仿真模型。采用虚拟现实建模语言VRML建立虚拟场景,运用虚拟现实工具箱中的操纵杆模块手动操控被追踪目标,实现了对三维交互式导引规律的可视化仿真。通过操纵杆调节目标法向加速度,理想弹道随之改变,真正体现了人机交互式操作。演示过程中可从不同角度观察导弹的飞行状态,对虚拟现实的操纵更加逼真。
红外目标图像跟踪系统中应用单一特征跟踪算法,易造成跟踪点漂移和目标丢失。提出目标图像的复合特征跟踪算法,综合利用目标图像的灰度特征和点特征,联合灰度特征的易用性和点特征的空间不变性,分别克服单一特征易受光照、噪声干扰,以及实时性较差等方面的不足。提出了复合特征联合匹配的算法流程和权值分配策略,通过仿真试验对比三种方法的目标跟踪性能,证明了该算法的有效性。
针对联合概率数据关联算法需要知道目标总数并要对矩阵差分,且计算量呈指数增长的问题,提出了一种模糊多门限概率关联算法,该算法利用测量与目标的关联概率来替代概率数据关联算法中可行联合事件概率的计算,改善性能的同时又减少了计算量。仿真结果表明该算法能有效的解决密集目标跟踪环境下的数据融合精度和收敛性问题,且计算量小。
为了使反舰导弹在与水面舰艇攻防对抗过程中获得较好的突防效果,文中首先对水面舰艇的反导防御体系进行建模,研究反舰导弹和舰空导弹的攻防对抗过程,然后在此基础上研究反舰导弹的摆式机动突防方法,最后以拦截弹平均脫靶量最小为评价指标选择最优的末端摆式机动突防策略。实例证明,采用该策略能使反舰导弹摆式机动取得最佳突防效果。
针对传统速率陀螺平台在小型雷达导引头上应用的局限性,分析了捷联式天线平台系统特点。基于多级坐标变换,对捷联式天线平台角速度稳定算法进行了研究,且采用角度卡尔曼滤波和多普勒跟踪回路的信息估算出目标视线角速度。仿真结果表明,多级坐标变换算法能有效保持天线平台捷联稳定,采用卡尔曼滤波和多普勒跟踪回路的信息估算目标视线角速度精度高、计算量小。
红外对抗技术在空战中具有重要的作用,利用红外诱饵弹干扰红外制导导弹,是目前应用最广泛的红外对抗方式。为了更好的研究红外对抗的效果,可视化显示红外对抗的整个过程。文中针对红外诱饵弹的特点,建立了红外诱饵弹的仿真模型,并将视景仿真技术引入到红外对抗仿真中,实现了红外诱饵弹视景仿真。通过运行仿真表明该方法准确、仿真效果直观。
针对临近空间高超声速巡航飞行器动力系数变化大、攻角要求精确控制的特点,设计了一种自适应滑模变结构攻角控制律。该控制律采用内外环结构,内环通过俯仰角速率反馈提高系统的阻尼、改善动态过程品质,外环控制飞行攻角,用自适应算法调节滑模控制器的控制参数来逼近时变系统参数的上界同时消除外界干扰。仿真研究表明,所设计的攻角控制律响应快、稳态误差小,具有良好的跟踪性能和鲁棒性能。
为了有效检测和补偿红外焦平面阵列(IRFPA)的盲元,提出一种将统计学和“3σ”原则相结合的新方法。该方法首先使用“3σ”原则实现了对盲元的自动检测,再用统计学方法进行二次盲元检测,提高了盲元检测精度;根据当前帧图像与相邻帧图像像素灰度值之间的相关性,获得了更好的盲元补偿效果。仿真实验结果表明,文中的盲元检测方法对盲元的查找速度快、定位准确、盲元补偿效果理想,在实际工程中是一种比较实用的检测方法。
针对巡逻导弹,讨论一种将神经网络与非线性动态逆相结合的自动驾驶仪设计方法。基于双时标假设,将弹体动力学分为慢变子系统和快变子系统,并分别进行动态逆设计。为克服模型不精确和参数摄动引起的逆误差对动态逆控制的不利影响,引入神经网络对逆误差进行在线补偿。推导了神经网络权值调整规律,并证明系统的闭环稳定性。通过仿真验证,采用神经网络能弥补动态逆控制的不足,提高控制系统的鲁棒性,是一种有效的非线性设计方法。
地磁导航系统中需要用到磁阻传感器来测量大地的磁场强度作为导航信息,精确的测量地磁场信息是地磁导航的关键技术之一,由于磁阻传感器本身特性和生产安装问题,必须对其进行标定才可以得到准确有效的磁场测量值。文中分析了磁传感器标定中的误差源,并且用十二位置法与加速度信息相结合的方法对磁传感器进行标定。外场实验表明,利用文中方法,可以使磁场测量的最大误差控制在20nT以内,是一种简单有效的磁传感器标定方法。
舰空导弹武器系统是水面舰艇对空防御的主要手段。从舰空导弹对反舰导弹探测模型入手,结合战场实际,分析反舰导弹来袭时间的分布特性,建立了反舰导弹目标流模型;在此基础上,构建了舰空导弹抗击反舰导弹模型;根据模型,对舰空导弹抗饱和攻击能力的影响因素进行仿真分析,得出了各因素对舰空导弹抗饱和攻击能力的影响关系,并提出了提高舰空导弹抗饱和攻击能力的主要措施。
文中就全球定位系统(GPS)姿态确定系统中抗干扰问题,提出基于自适应阵抗干扰结构的双星定姿算法。首先提出抗干扰定姿接收机结构,采用去耦最大似然法(DEML)方法估计出卫星信号在载体坐标系中的到达角(DOA),然后利用直接法求解出载体姿态。仿真分析了不同方位、不同更新速率和不同强度下干扰源对总姿态误差的影响,结果表明该算法在强干扰环境下具备较高的定姿精度和鲁棒性。
研究了空间交会远程导引阶段的轨道机动任务规划。将双冲量空间交会转化为高斯问题进行求解。采用Battin-Vaughan算法对机动初始位置和飞行时间的组合进行遍历计算,并做出机动时间、追踪器初始真近点角、所需特征速度的三维曲面图以及△v等值线图,进行航天器空间拦截交会的任务规划。仿真结果表明了采用Battin-Vaughan算法求解高斯问题的优越性;对空间拦截交会等飞行任务而言,将绘制和分析Av等值线图作为任务规划的辅助工具能直观快速的为工程应用提供参考。
为研究车载导弹倾斜发射过程中动力学响应,利用三维建模软件Pro/E将模型导入ADAMS,建立了车载导弹的多体系统发射动力学模型。对不同工况下的发射过程进行动力学分析,获取了导弹发射阶段发射箱口的振动参量(位移)和姿态参数。仿真结果表明,文中提出的多体动力学模型及仿真方法是可行的。
战备完好性是衡量武器装备能否担负战备任务的重要战技指标,如何确定武器装备战备完好性指标是武器装备论证的重要内容。文中通过对战备完好性参数的特点进行分析,提出了地面装备和导弹的战备完好性参数,并采用相似装备类比和德尔菲法相结合的方法论证了使用可用度参数,为装备可靠性、维修性、保障性论证奠定了基础。
为提高GPS动态定位解算精度,将IMM算法引入到GPS定位解算中,利用匀速模型和“当前”统计模型进行交互。利用位置估计值与加速度的函数关系自适应调整加速度方差,同时引入强跟踪滤波器,提高模型对载体突发机动的自适应跟踪能力。利用SpirentGPS模拟器和NovAtel差分系统及NovAtel接收机分别进行了仿真实验和跑车实验。实验结果表明,该算法的定位精度优于标准的“当前”模型滤波算法和NovAtel接收机。
通过试验室手段对导弹进行多目标攻击测试考核,能够及时评估导弹攻击能力,尽早暴露问题。文中首先阐述了实现多目标攻击技术的机理和要素,探索性的提出了一种基于反射内存光纤网络并在试验室环境下能够模拟空中实战条件对导弹进行测试、考核的多目标测试系统研制思路,重点研究对比了两种实施方案的可行性,并就涉及到的关键技术途径进行了探讨。
在作战过程中,协同作战的多个节点获得大量目标参数信息。如何进行目标分配以获得整个武器系统的最大攻击效能,具有重要的意义。结合目标参数和节点自身状态对攻击效能的影响因素进行分析可知,多点攻击决策实质上是一个多目标决策问题。文中利用AHP方法,建立了该问题的递阶层次模型,将复杂决策问题转化为各层因素之间的简单两两比较,结合实例验证了该方法的有效性,为多点攻击决策问题的解决提供了参考。
为了更准确预测导弹贮存可靠性,提出基于全局逼近BP网络和局部逼近RBF网络对导弹贮存可靠性进行预测,给出了预测的基本步骤,分别基于BP网络和RBF网络对某型舰舰导弹的贮存可靠性进行了预测,结果表明:这两种网络都能够解决导弹贮存可靠性预测的问题,预测误差均满足要求;RBF网络预测精度略高于BP网络,具有更好的函数逼近能力。RBF网络更适用于导弹贮存可靠性的预测。
研究了红外制导导弹攻击目标过程中干扰释放时间对导弹飞行弹道及脫靶量的影响问题。依据稳态随机过程的时间遍历性原理,利用遍历转换技术开发了导引弹道时间统计代替相空间统计方法,可以对抗干扰过后稳态弹道的导引误差进行相关特征参数的提取。研究了靶场飞行试验参数提取与仿真试验相结合,对干扰时间和脱靶量的定量关系进行预测与评估的方法。计算表明,文中的方法结论可信,能达到减少实弹飞行试验数量的目的。
提出了一种基于磁强计和陀螺的弹箭飞行姿态测试方法。利用地磁测量､陀螺测量和卡尔曼滤波器来解算姿态角的算法。设计一种基于地磁和陀螺的姿态测量系统,利用组合样机在三维无磁性转台上采集数据,分析和处理了实验数据,对卡尔曼滤波器进行了测试。结果表明:该算法可用于旋转飞行体的姿态测量。
在制定作战环境想定的基础上,建立了某型弹炮结合武器系统的弹道仿真数学模型。通过Matlab软件仿真,分别确定了单发导弹和高炮对AH-64武装直升机的毁伤概率。最后对仿真结果进行了分析,提出了该型弹炮结合武器系统对AH-64武装直升机的最佳开火时机。
利用LS-DYNA对平头弹垂直侵彻陶瓷复合靶的过程进行数值分析,研究了B₄C陶瓷/金属复合靶板防护能力跟靶板结构设计之间的关系。计算结果表明:B₄C陶瓷作面板复合靶有较优的抗弹性能;铝合金作背板与钢板作背板的陶瓷复合靶相比具有良好的抗弹性能。并得到了B₄C陶瓷/铝合金板复合靶的防护能力与陶瓷板、铝合金板厚度的变化规律。
针对当前各爆炸仿真软件解决壳体破碎问题的不足,将经典壳体破碎理论和数值仿真方法充分结合,建立了一种新的仿真方法,以此来计算弹丸破碎时壳体半径与破片大小和数目的关系,从而为弹丸的威力设计提供理论帮助。通过编制的Matlab程序,并进行大量的数值实验,得出了圆环不同半径与破片尺寸和数目的关系。经计算表明,这种方法可以减少实验量,且计算结果比较可靠。
文中利用AUTODYN-2D有限元分析软件,分别对不同锥角的药型罩形成射流侵彻钢靶板过程进行了数值模拟和对比分析。结果表明:在一定范围内,有利炸高随药型罩锥角角度的增加而增加,侵彻深度随药型罩锥角增加而减小。此结论与文献[1]得到的结论相吻合,验证了该数值仿真模型的正确性。
在建立坦克形体描述模型和反坦克导弹系统仿真模型的基础上,构建半实物仿真系统,进行闭环仿真实验,通过对起爆条件的判定,得出反坦克导弹对装甲目标射击时起爆率数据,提出提高起爆率的具体方法和途径。
为研究聚能装药结构参数对爆炸成型弹丸性能的影响,利用三维动力有限元程序,对爆炸成型弹丸形成过程进行了数值模拟,研究了装药长径比、装药密度、药型罩材料、起爆方式以及壳体厚度对爆炸成型弹丸性能的影响规律。根据研究结果,设计了一种较优化的聚能装药,并进行了聚能装药侵彻混凝土靶板实验。实验结果表明,设计的EFP聚能装药对混凝土靶板有较好的开坑效果,开坑孔径和孔深分别接近装药口径的0.6倍和6.4倍。
基于末敏弹的工程实践以及目前末敏子弹稳态扫描的研究现状,提出了以系统参数优化为目的的扫描角双频仿真模型。针对某末敏子弹,通过对实测扫描角数据的处理,获得了模型中相关参数的取值范围,并依据实际结果进行了扫描角模型对比。仿真结果表明,采用双频扫描角模型得到的目标捕获概率和命中概率与实际结果相比误差较小,优于单频扫描角模型。
为掌握某多管火箭炮的发射动力学特性,文中利用CAD软件Pro/E建立某多管火箭炮的简化实体模型,然后将其导入ANSYS有限元软件建立有限元模型并计算,得到了详细的模态固有频率和振型,为某多管火箭炮的振动特性分析和结构动力特性的优化设计提供了依据。
某型电子时间引信与传统的电子时间引信相比呈现出许多新的特点,传统的测试电子时间引信电参数的方法和系统已经不能适用。因此文中在深入分析引信电参数的基础之上,研究出基于单片机的电参数综合测试系统,然后分别对系统的硬件和软件部分进行了设计,最后研制出原理样机进行了测试性实验,经实验验证,该系统能够实现预定功能且运行平稳可靠、使用方便、操作简单。
通过低伸弹道抛射试验来模拟炮射末敏弹实际抛撒分离过程。针对分层弹底径向分离过程,借助高速摄像技术,提出了一种全新的测试方案,用以测试分层弹底在抛撒分离过程中的径向分离效果;通过切实有效的合成计算及误差分析,并综合考虑影响测试数据的各类因素,适当地对计算结果加以修正,最终可得到准确可信的数据。借助本方案可以保证试验数据的精度及合理性,为分层弹底径向分离弹道模型的建立提供重要的试验依据。
为了研究F装药双层药型罩射流的形成过程,应用LS-DYNA软件对F装药条件下的双层药型罩射流进行了数值模拟,探讨了不同外罩材料和不同內外罩间距对双层药型罩射流特性参数的影响。结果表明:F装药条件下,双层罩外罩材料及罩间距对射流的特性有不同程度的影响,合理调整外罩材料与罩间距有助于改善射流性能。
针对由于陀螺抗过载能力差限制传统捷联惯性测量系统使用问题,以高速旋转弹药制导化应用为背景,提出了一种十二加速度计配置方案。在分析比较几种常见角速率解算算法基础上,通过优化组合得到了一种特别适用于高旋弹药而且不随时间积累的角速率解算算法,最后利用计算机仿真验证了该算法的有效性。仿真结果表明,该算法不随时间积累发散,在提高角速率解算精度的同时有效避免了角速率解算过程中符号误判和过零震荡现象。
针对导弹打击圆目标毁伤效果评估问题,在传统毁伤效果计算模型基础上,利用均匀设计方法安排实验进行仿真并得到数据;使用SAS软件对数据进行处理,给出回归模型;分析了导弹各因素与毁伤效果之间关系,实现了毁伤效果的简单、快速计算,确定结果为毁伤效果评估提供了一种可行的技术途径。
计时定距线膛炮武器系统测速方法大多采用炮口测速线圈,但存在系统复杂、成本高、易干扰感应装定信号等不足。为此,提出将现已成熟的地磁传感器技术引入引信设计中,在弹丸出炮口后效期后,由地磁传感器多次测量弹丸旋转周期,通过引信电路内置单片机及超高速A/D进行信号采集、数据处理及弹道解算等操作,将弹丸平均旋转周期换算为实际初速。采用上述原理可在简化武器系统的同时,降低对现役防空武器系统的技术改造难度及成本。
引信与导引头一体化设计是提高引战配合效率的有效途径。基于改进后的去偏转换测量自适应卡尔曼滤波算法,把定向战斗部中心破片飞向角与弹目视线角之差作为起爆控制量,实现了一体化引信“全公式”化定向起爆控制。该算法将球坐标系中的测量信息转换到直角坐标系下,消除偏差后进行自适应滤波。利用前两点测量值,建立了滤波初始状态。仿真结果表明,该滤波算法参数估计精度很高,能提高引战配合效率。
为研究变温环境对固体火箭发动机的影响,基于热粘弹性模型和累积损伤模型,对某HTPB推进剂药柱在变温环境下的应力响应和累积损伤进行了分析计算。结果表明,药柱损伤随着环境严酷度的增大而增大,温度冲击环境比温度循环对药柱产生的损伤要大。在温度冲击环境下,温度范围、推进剂材料参数对药柱的损伤有较大的影响,平衡模量和膨胀系数的影响有相同的趋势。研究结果可为固体火箭发动机的贮存和使用寿命预估提供技术支持。
在不具备开展实际实验的条件下,采用计算机仿真的方法模拟固体火箭发动机的工作过程,是一种安全、有效和经济的途径。文中从固体火箭发动机平行层燃烧理论出发对其工作过程进行了分析与数学建模,并运用3D建模技术、Matlab引擎技术和动态链接报表生成等技术开发了固体火箭发动机工作过程仿真实验软件。介绍了仿真实验软件的设计与仿真运行画面。软件在本科教学中得到了实际应用,教学效果良好。
针对多脉冲固体火箭发动机在空空导弹上的应用,以扩大空空导弹的不可逃逸攻击距离作为主要优化目标,同时考虑导弹的最远射程和末端速度,借用遗传优化算法,对双脉冲和三脉冲发动机的综合性能参数进行了优化,得到了导弹综合性能最优的发动机能量分配方案,为空空导弹多脉冲发动机的设计提供了理论依据。
利用FLUENT的用户自定义函数定义固体推进剂燃面的边界移动和燃面的质量添加,考虑压力和流速对侵蚀效应的影响,对内孔燃烧固体火箭发动机的瞬态内流场进行了研究。采用标准k-ɛ湍流模型,隐式耦合算法计算了喷管和燃烧室一体化内流场。得到了内弹道各参数随时间变化和空间分布情况、装药动态燃烧过程,以及侵蚀效应对发动机燃烧室压力分布和固体火箭发动机工作过程的影响。
在满足固体火箭发动机总体设计和推进剂设计一定的条件下,为了找出点火过程中导致冲击过载的影响因素,进行了若干不同状态的点火冲击试验研究,并进行了点火冲击过载频谱分析。试验研究结果表明:在点火具状态不变的情况下,点火压强随着点火药量的增大而增大;在点火药量较少、黑火药粒度较小的情况下,有利于减小点火冲击过载。
为了快速预估冲压炮弹冲压发动机在设计点时的性能参数,根据冲压炮弹冲压发动机工作原理,利用一维气体定常流理论建立了冲压发动机内弹道的物理、数学模型。利用C++语言开发了发动机内弹道计算程序进行了典型算例的计算。通过将计算结果与实验数据比较,表明该方法在对固体冲压发动机内弹道计算上有一定的精度,能够满足工程设计阶段的要求。
文中对某远程制导炮弹进行弹道优化设计,为了能够很好的控制炮弹飞行,将有控段分成滑翔段、增速段和过重补偿段进行研究。根据制导炮弹滑翔段的特点,建立了制导炮弹的弹道模型,然后根据所建立的模型,给出了一种基于滑翔段的弹道优化算法。该算法避免了繁杂的梯度计算,相对于序列二次规划法其计算量大大降低了。仿真结果表明,所设计的弹道方案不仅增大了弹丸的射程,也提高了弹丸的命中概率。
子弹药从母弹中抛出时受诸多因素影响会发生翻转,其外弹道设计和计算需要研究其在大攻角情况下的气动特性。采用激波捕捉型和激波装配型两种网格,基于有限体积法求解积分形式的Navier-Stokes方程,使用可实现k-ɛ湍流模型封闭方程,对子弹药进行稳态数值模拟。得到其零升阻力系数随马赫数的分布规律,及马赫数为1.5时全攻角范围内的气动系数分布规律,使用数值纹影法显示流场特性随攻角的变化情况,结果采用MissileDatcom验证。
为了研究格栅翼的气动特性,采用数值模拟方法求解三维N-S方程组,对格栅翼和平面翼战术导弹大攻角流场进行了数值计算,并重点分析了几何特征尺寸对格栅翼气动特性的影响。结果表明:与平面翼相比格栅翼具有失速攻角大、铰链力矩小等优点;格栅翼的格数、格壁厚度、剖面前后缘楔角对翼面法向力影响较小,对轴向力影响很大。
为了减小横流对水下发射导弹的影响,改善导弹的水中受力环境,采用筒口气幕技术。为了获得筒口气幕的保护区域,通过理论与试验相结合总结出了计算气幕保护上下边界的工程计算方法。利用该方法进行气幕上下边界计算获得的结果与实验数据获得结果较为一直,表明该方法可以用于指导水下发射气幕保护系统的设计。
以美国某WCMD为背景进行滑翔增程设计,以使其达到防区外打击的目的。文中借助商业CFD软件FLUENT获得了加装滑翔翼后WCMD在不同马赫数、不同攻角以及不同舵偏下的气动力系数和力矩系数;将计算所得的气动数据进行力矩配平处理后,进行了加装滑翔翼后WCMD的三自由度弹道仿真,结果表明文中所设计的滑翔翼能使WCMD达到防区外打击的目标,且对其它飞行器的滑翔增程设计有一定的参考价值。
从气动设计的需求出发,分析各集成软件的特点,采用数据接口技术,提出了火箭气动设计集成平台的集成思路,将网格生成软件、气动计算软件FLUENT以及自研的数据后处理程序集成为可视化平台,并且在航天领域得到了实际的应用,大大提高了气动设计人员的效率。
建立了导弹垂直方向机动的运动模型和THAAD系统的仿真模型,并对某型导弹采用不同弹道方案的突防能力进行仿真研究。仿真结果表明采用跳跃机动能有效提高导弹的突防能力,有一定的工程应用价值。
在分析凸集投影算法(POCS)的基础上,详细阐述了凸集投影算法的原理和步骤。为了提高超分辨图像质量效果,文中提出一种改进的凸集投影方法。使用最小二乘约束盲解卷积算法来对经过双线性内插的图像进行处理,把处理后的图像作为超分辨重建的迭代初始值。由于超分辨重建技术没有原始清晰图像,所以文中只进行了平均梯度和信息熵的计算并且比较。通过实验证明,文中提出的改进的凸集投影算法相比传统的凸集投影算法重建效果有了显著的提高。
研究了罗兰C信号水下传播的各个场分量的特征,仿真计算了各个场分量的大小,重点分析了罗兰C电、磁场信号的水下传播深度随电路检测分辨率的变化规律,得出了利用磁天线水下接收罗兰C信号是实现水下定位导航的最佳选择的结论。以磁天线为基础,计算了磁天线水下感应罗兰C信号电压的大小,并进行了实测数据试验。结果表明,在表层水域(深度小于10m),利用磁天线水下接收罗兰C信号实现定位解算是可行的。
建立合适的电磁散射模型是逼真地复现雷达目标的运动特性和回波特性的前提,而雷达动目标姿态角的计算是建立电磁散射模型的关键。文中提出了利用雷达目标的运动航迹求解雷达动目标姿态角的方法,并对其求解过程进行了推导,提出了任意姿态下进行动态雷达目标电磁散射特性仿真的一种思路。仿真计算结果验证了该方法的准确性和有效性,该方法可以在实际工程中推广应用。
针对常规弹药制导化应用中对大动态范围变化加速度参数测试的需求,以及空间尺寸的限制,采用多个不同量程加速度计进行测量所带来的极大不便和误差问题。文中设计了一种具有10g、100g、500g和10000g四种量程的硅微压阻式复合量程加速度计,并对其作了静、动力学仿真分析,在此基础上对所加工和封装好的复合量程加速度计进行了静、动态特性标定,标定结果表明该复合量程加速度计具有良好的静、动态特性,可以完成四个覆盖高低量程加速度值的测量。
为了克服无源时差定位系统中存在的模糊问题以及纠正传统的扩展卡尔曼滤波算法的病态特征,文中提出了一种测量目标辐射源到达方向和多普勒频率信息的修正协方差扩展卡尔曼滤波算法。同时,分析得到了该模型定位可观测的充要条件。计算机仿真结果证明了上述方法的正确性。
以满足现代防空大区域、高机动地形测量保障为出发点,结合现代测绘技术产品的特点,提出了4D产品在地形联测车中的主要应用模式及其数据组织和管理方式,4D产品的应用推动了地形联测车的测量保障功能向空间分析和辅助决策方向发展,最后提出了下一步研究的主要方向。
为了实现同一点火信号控制多路高低压微抛射器同时发射,在总结各种抛射系统的基础上,采用储、运、发一体化设计,使多套相同的发射器呈对称分布,并通过合理的气路设计使得战斗部受力均匀,这样就无需增加驻地措施,并会减小炮口初速的散布和发射质量。并从理论和实验的角度,验证了该系统的可行性和稳定性。
文中主要通过图像处理的方法对高速碰撞产生的碎片云的形成和发展过程进行研究。主要介绍了利用高能脉冲X射线成像技术获取高速碰撞过程中不同时刻的碎片云图像、碎片云主要参数的图像测量方法、碎片云图像的处理过程以及处理的结果。得到了碎片云的发展形态、扩散速度和喷射角度等运动参数;利用图像处理技术实现了碎片云的两个关键参数的测量,得到了碎片云的速度和喷射角随时间变化的曲线。
根据反舰导弹的射击原理,首先建立了基于MonteCarlo法的编队目标在反舰导弹捕捉坐标系的位置模型,然后建立了基于寻的雷达分辨能力和选择方式的反舰导弹对编队预选目标的捕捉算法,仿真分析了目标速度、编队间距和反舰导弹进入目标的舷角对捕捉预选目标的影响,得到了反舰导弹打击编队预选目标所需的选择方式及导弹进入目标舷角的范围,为反舰导弹有选择的打击编队目标奠定了理论基础。
为了减小鱼雷声自导系统的体积和功耗,文中尝试实现自导系统的小型化。随着硬件和软件技术的发展,以及芯片上的资源不断增加,将复杂系统在单个芯片上实现成为可能。通过在FPGA芯片上搭建一个片上网络处理系统来实现鱼雷自导信号处理任务。将自导信号处理任务合理划分后映射在片上网络处理系统上,实现了单芯片自导处理系统。通过运行测试,验证了小型化系统的可行性。
首先介绍了双基地雷达距离解算模型,并对其距离解算误差进行仿真,结果表明双基地雷达在基线附近存在无法高精度定位的缺点。然后介绍了选优和LS两种数据融合算法,通过对两种优化算法进行系统仿真,结果表明,这两种算法均可获得较高的距离解算精度,很大程度上提高了基线附近定位精度,改善了系统的定位性能。
首先设计了基于Agent的空中目标威胁度评估模型,接着依次从因素考虑、因素知识库构建、因素知识库学习和空中目标威胁度综合评估四个方面研究了空中目标威胁度评估模型的构建步骤,最后给出了算例分析。分析结果表明,利用Agent方法构建空中目标威胁度可有效实现模型的智能化和通用化,提高了空中目标威胁度评估的正确性和适应性等。
为了在未来高技术战争中制导武器得到有效的防护和提高战斗力,针对高功率微波武器(HPMW)对步进频率线性调频(SF-LFM)脉冲压缩雷达单脉冲测角性能的影响,首先提出了HPM作用情况下雷达接收机和差通道信号模型,然后对雷达系统的数字脉冲压缩以及单脉冲测角等信号与信息处理过程进行仿真实现,通过蒙特卡罗实验得到相关数据,建立起测角精度与HPM所引发的相位噪声的强度与相关性之间的定性与定量关系,给HPMW设计与应用的相关单位提供参考依据。
以空间任意多元传感器阵列为模型,以被动定位算法为基础,针对传统时延估计方法中的互相关算法存在着估计精度不高的问题,提出了一种基于二次相关的时延估计方法。该方法首先对信号作自相关提高信噪比,再将自相关函数和互相关函数作相关处理得到时延值。理论和实验结果都表明:相对于传统的互相关时延估计方法,二次相关法可以明显的抑制噪声对信号时延估计的影响,提高时延估计的精度。
文中提出以双边注入锁相耦合振荡器阵列为本振阵列,推导了耦合本振阵列稳定同步时形成均匀相位分布的控制方法。通过调节耦合本振两端注入信号的延时,改变本振阵列均匀相位分布阵元间的相位差,使得接收信号的输出功率最大,实现来波方向的估计,并通过仿真验证了可行性,为注频锁相振荡器阵列应用于接收天线提供了理论基础。
根据航空发动机涡轮叶片等离子涂层即热障涂层系统在各种工况下的特性,建立了叶片试件的结构模型及有限元模型。利用MSC.Marc软件对热障涂层进行了系统性的分析,分别计算了不同初始无应力状态温度和不同氧化层厚度条件下涂层内部的应力变化情况,从而了解热障涂层的失效特点和其影响因素的作用特点,为提高涂层的寿命提供理论参考。
为了降低武器系统的雷达特征信号,使其难以被敌方雷达发现、识别、跟踪和攻击,提高武器系统的生存能力和作战效能,在隐身武器的设计中,除对目标进行几何造型处理外,还需要在目标上涂覆雷达吸波材料(RAM),以减小其雷达散射截面(RCS)。文中分析了反射系数与涂覆厚度、入射波频率的关系,并通过比较平板涂覆前后的RCS,验证了涂覆RAM对隐身技术的显著作用。
目前,关于火箭武器系统的实验主要研究的是系统本身的性能指标,而缺乏针对人员安全的实验研究。为评价火箭导弹发射过程中人员的安全性,文中系统的整理了国内外各种振动、噪声、冲击波、高温的安全评价标准。根据各种人体耐受标准以及相关的测试规范,选择相匹配的传感器及其它相关的各种硬件,构建实验系统。对进行人员安全性实验分析及对火箭系统进行人机工程设计有较大的参考价值。
