为了在Simulink仿真环境下生成用于图像导引仿真的虚拟场景图像数据,基于OpenSceneGraph(OSG)三维渲染引擎,研究了Simulink环境下的场景仿真图像生成软件框架、三维场景离屏渲染技术和OSG、Simulink混合编程技术,设计开发了相机驱动模块和图像生成模块,实现了Simulink环境下对机载相机输出图像的模拟,有效地解决了Simulink环境下进行图像导引仿真时的场景图像数据生成问题,从而很大程度上提高了图像导引算法的开发效率。
针对导弹平面拦截问题,利用弹-目几何关系设计出一种新的用于攻击机动目标的非线性几何导引律NGG(nonlineargeometricguidance)。首先建立导引关系式,通过弹目运动关系得出平面拦截问题的非线性相对运动方程,然后由数学方法推导出成功拦截的条件。仿真研究表明,对高机动目标拦截效果明显,并与用于打击机动目标常用的扩展比例导引律APN(augmentedproportionalnavigation)相比较,在初始发射弹道倾角比较大时,NGG导引的脱靶量明显小于APN导引。
为了实时解算可信度较高的反舰导弹突防概率,以反舰导弹突击舰艇硬防御系统为军事背景,采用伴随技术,在深入分析舰艇反导硬防御体系并对其建模的基础上,着重研究了反舰导弹和舰空导弹的攻防对抗过程,得到了反舰导弹突防概率的解析解。该方法不仅能保证突防概率解算的快速性,而且能体现出攻防态势、反舰导弹末端机动策略以及拦截方武器系统性能等因素对反舰导弹突防效能的影响。
为了提升防空反导作战能力,提出利用临近空间平台进行作战支援的方案。介绍了临近空间平台的作用与特点,给出了临近空间平台和天基预警平台支援下的反导作战信息流程图,运用仿真的方法对天基红外预警卫星和临近空间平台预警装备探测TBM目标进行对比,结果表明临近空间平台相比天基平台探测精度更高,有较大的应用前景。
应制导武器鉴定需求,开发了基于制导武器的分布式半实物仿真系统,将整个系统按其功能划分成若干个网络节点,采用YH-Astar仿真工作站集中式分布的星形结构进行半实物系统仿真。仿真软件借鉴Windows操作系统消息、事件驱动方式,基于VC++软件开发工具完成了应用程序的多线程开发。修正了系统误差,实现了武器鉴定、海战场综合环境三维视景显控与战术研练的有机结合。
为实现某系列红外空空导弹训练弹的数字化、通用化设计,采用数字化导引头仿真技术实现了导弹目标探测过程与火控随动过程的模拟,并基于导弹攻击包线实现了攻击结果的实时评估。新型训练弹模拟再现了导弹从挂飞到完成战术发射的全过程,为部队日常战术训练提供了有效的技术手段。
针对复杂作战环境下某型发射装置伺服系统控制问题,设计模糊滑模变结构控制器。通过模糊控制对系统的不确定性进行在线估计,实现滑模控制中切换增益的自适应调整,在保证控制鲁棒性的同时增强控制的连续性。仿真结果表明:设计的模糊滑模变结构控制器对伺服系统参数不确定性和外界干扰等具有较强的鲁棒性,提高了系统的运行品质,同时滑模变结构控制的抖振也得到了明显抑制。
为更好的发现辨别目标,常常需要将探测数据形成数字图像并进行相应的处理。文中研究了模糊数学在地下目标探测数据处理中的应用,通过定义隶属度函数提出了一种针对二次场探测数据成像处理的方法。之后,针对形成的二次场图像,按照图像处理分析的流程,分析了经典处理方法在二次场图像处理分析中的应用效果,提出了一种基于模糊数学的图像处理综合方法(OFIPM)。通过对实例进行验证与分析,最终证明了方法的有效性。
对目标的威胁评估研究可以更好的实现调配资源、保存实力、集中打击价值高和威胁大的目标。文中针对无人机任务规划建模中面对的各种威胁,研究了基于多层次评判方法的目标威胁评估方法。通过仿真结果表明采用结合模糊集理论的方法进行威胁评估,不但适用于系统仿真,而且有很好的工程应用价值。
针对新型、复杂导弹系统的贮存可靠性分析困难的问题,研究了模糊故障树分析法和模糊系统贮存可靠性仿真方法,探讨了将导弹系统视为模糊系统,基于模糊理论对其贮存可靠性进行研究的思路,为新型、复杂导弹系统贮存可靠性的研究提供了技术途径。以某型号导弹自动驾驶仪为例,在功能分析的基础上建立了自动驾驶仪模糊故障树,然后利用模糊系统贮存可靠性仿真方法对其贮存可靠性指标进行了分析。
为满足火箭导弹快速瞄准的要求,必须准确评价快速瞄准过程对发射装置产生的影响,以保证结构的可靠性。文中将ADAMS和ABAQUS软件相结合,完成了发射装置快速瞄准过程的仿真分析。运用ADAMS分析比较了不同驱动方式下,发射装置关键部件所受的载荷。根据得到的载荷数据,运用ABAQUS对其进行有限元分析,获取应力分布云图,对发射装置关键结构进行了改进,保证发射装置结构可靠性。
为了提高反舰导弹的预定目标选择能力,提出基于GTLS-ICP(generalizedtotalleastsquares-iterativeclosestpoints)算法的预定目标选择方法。首先分析目标的定位噪声并用各向异性的高斯噪声近似模拟,然后基于GTLS-ICP算法给出了预定目标选择算法。对于文中所研究的问题,GTLS-ICP算法容易收敛到局部最优值,导致目标选择能力较差,为此研究了促使GTLS-ICP算法收敛到全局最优值的措施。与以往基于编队相互位置关系的预定目标选择方法相比,该方法不受编队旋转的影响,仿真实验证明了这一结论。
针对弹载SAR在成像过程中复杂的运动状态,建立了斜视匀加速运动模型,在此基础上,通过补偿运动误差,将运动模型简化为正侧视匀速运动模型,进而应用经典CS算法,对点目标进行成像。仿真结果表明该方法可有效完成加速度补偿,实现点目标的清晰成像。
采用数值仿真的方法计算了巡飞弹的结构特性,该巡飞弹具有栅格舵与扇式折叠翼,使用Patran软件建立结构模型,输入各部分结构材料属性,之后由有限元软件Nastran计算其固有模态。依据气动数据对巡飞弹的折叠翼进行了强度校核,采用Nastran进行静力计算,得出了在各马赫数下满足强度要求的最大飞行攻角。
为了寻找能快速准确的完成导弹惯导传递对准的直升机机动方法,文中对直升机的机动特性进行了深入研究,建立六自由度运动动力学模型。通过对比分析几种常见机动方式的特点,结合传递对准要求及直升机实际操纵方法,提出一种新的“S”形变速转弯机动。仿真结果表明,在传递对准中采用此机动方式,对准精度较高,速度较快,满足直升机载导弹传递对准要求,操纵易于实现。
为了提高雷达位置伺服系统的跟踪能力,以目标信息滤波为基础,设计了雷达导引头伺服控制系统。运用经典控制理论,设计了导引头稳定控制回路;运用角度卡尔曼滤波及多普勒跟踪回路的修正信息,通过引入机动目标的当前统计模型,估计出天线转动的控制指令,实现了角度跟踪的前馈控制。经6DOF仿真环境验证,该方法不仅能够消除目标加速度的稳态误差,同时能够改善导引头的角跟踪精度。
角闪烁是重要的目标特征信号,它严重影响着雷达的探测精度,是造成导引头近距丢失目标的主要原因之一。因此就导引头角跟踪系统而言,必须对其加以抑制。针对导引头目标角闪烁问题,提出了一种利用MIMO雷达技术抑制角闪烁的方法。仿真结果表明,该方法采用了空间分集思想,对抑制角闪烁是非常有效的。
某型燃气蒸汽式导弹发射动力系统工作机理复杂,在工程研制中需要开展大量的缩比试验,亟需研究与该技术相匹配的缩比相似理论。文中通过对该物理和数学模型的分析,提出了缩比模型的相似约束条件,建立了发射筒和导弹上下不同截面的缩比试验方法,解决了缩比与相似约束条件之间的矛盾,可为该型发射动力系统和其他水下缩比试验研究提供参考。
燃气舵装置性能参数的准确获得对导弹飞行控制性能设计非常重要。论述了燃气舵装置需要测试的性能参数、卧式六分力测试系统和燃气舵五分量天平测力系统的测试原理,介绍了两系统测试燃气舵性能参数的实现方法,分析了两系统影响测试精度的因素和优缺点,通过试验数据比较,指出了适合测试燃气舵各性能参数的试验方法。文中总结的测试和分析方法是合理、可行的。
判定在可进行地形匹配的区域是否存在合适的地形匹配区,也就是相应的数字高程基准图,是航迹规划的重要工作步骤之一,现在主要由人工辅助完成。根据数学形态学的基本思想,文中提出将基准图在水平面的投影作为结构元素,将匹配区在水平面的投影作为目标图像,再利用结构元素探测目标图像,进而自动判定是否存在合适的地形匹配区。实验证明该方法是可行的,从而为提高航迹规划自动化程度打下良好基础。
弹头和诱饵的微动特性存在差异,因此微多普勒特征分析在真假弹头目标的识别方面发挥了重要作用。文中在分析弹道中段导弹弹头不同微动形式引入的微多普勒效应的基础上,利用干扰机对接收到的雷达信号进行基于微多普勒特性的频率调制,生成虚假微多普勒信息转发给敌方雷达系统,从而实现欺骗式干扰。仿真实验表明,与常规噪声压制干扰相比,该方法可在较低干信比条件下对敌方雷达实施有效干扰。
为了得到定量装药的爆炸冲击波对目标有效毁伤的临界距离。基于LS/DYNA软件,把导弹类目标简化成一定厚度的圆柱壳体,对定量炸药爆炸冲击波毁伤不同距离处的圆柱壳体进行了三维数值模拟,分析了不同距离处爆炸冲击波对壳体毁伤的作用方式和壳体的响应特征,得出了壳体不同的毁伤程度,得到了一定装药下爆炸冲击波毁伤目标的临界距离,为战斗部设计、毁伤评估及目标防护设计等提供参考。
穿甲爆裂弹是一种无含能材料、具有一定穿甲能力和良好破片杀伤威力的多用途新概念弹药,能够有效对付现代战场上日益增多的装甲运兵车、指挥车和自行火炮等装甲车辆及半硬介质目标,是世界各国都在积极研究的一种新概念的弹药。文中对该弹在未来战场上的作用和国外研究现状进行了论述,对其作用机理、弹体和弹芯对其毁伤效果的影响进行了分析,对不同弹体材料和壁厚对该弹的毁伤效果进行了仿真计算,并试验验证了弹体材料和壁厚以及弹芯材料对该弹毁伤效果的影响规律,试验结果与仿真计算结果基本吻合。
智能地雷探测系统发现目标后,由母雷发射攻顶子弹,子弹通过敏感器识别目标并发射爆炸成形弹丸攻击目标。攻击过程时间短且动作复杂,因此有必要分析命中精度。通过研究运动学原理,建立以攻顶子弹、爆炸成形弹丸、攻击目标相对位置为依据的计算模型,计算了爆炸成形弹丸着点的偏差。计算表明:爆炸成形弹丸的命中精度与攻顶子弹的飞行状态、敏感器的性能和目标运动状态有关。研究结果为智能地雷总体设计提供了理论依据。
为了研究对三角波调频无线电引信的干扰方法及干扰效果,采用连续波对其进行干扰。发现当干扰信号达到一定能量后可以压制真实的目标信号。通过理论分析和计算机仿真证明,产生这种现象的原因是由于连续波干扰信号在混频后具有很宽的频带范围,覆盖和压制了目标回波信号的谱线。由于干扰信号不能满足距离和速度判别条件,所以引信不会误启动。
根据MEMS系统微小型化的要求,以引信MEMS安全与解除保险机构的驱动方式为研究对象,针对电磁驱动器结构尺寸大的缺点,提出一种新型电热微驱动器结构及其加工工艺。仿真表明,该电热微驱动器在3V电压下可以产生足够的位移直到完全解除保险,体积小,结构简单。
利用大落锤撞击模拟加载装置,对注装、压装、浇注三种装药条件下的不同炸药进行了加载应力试验,并对三种装药工艺进行了地面动态装药安定性打靶试验,试验结果表明,在装药其它条件相同的情况下,压装药相对钝感,其安定性优于注装药及浇注药
设计了一种称为阵列式陶瓷颗粒破片防护层的新型防弹材料,并对材料的防弹性能进行了仿真研究。当破片侵彻防护层的不同位置时,陶瓷颗粒的破碎情况有所不同,可能发生整体破碎或部分破碎。陶瓷颗粒能在极短的时间内使高速破片的速度降到100m/s以内,然后破片速度进入平台下降期,在0.1ms时刻破片的速度均下降到40m/s以下。研究结果可以为阵列式陶瓷颗粒破片防护层的优化设计提供参考。
在结构空间受限的条件下,为保证供弹系统满足高射速和足体积要求,使系统功率最小并保障充足的携弹量,据此展开可行的多结构组合,仿真分析和比较优势分析,以及传递链接模式深入研究;分析和研究结果认为箱式无链供弹与多层闭合弹带式高速无链供弹组合是适用于多态要求较理想的供弹结构模式,此模式已为某机高射速研究所采用,且可推广应用于车载、舰载以及智能化高射速武器系统。
针对道路毁伤图像信息的特征提取问题进行研究,提出了一种基于轮廓分析的毁伤道路提取方法,首先对毁伤道路图像进行边缘特征提取与轮廓跟踪滤除,再进行直线特征提取,最后得到毁伤道路的详细数据,并通过此实验数据及图像验证了该算法的实用性与有效性。
针对水中聚能战斗部侵彻毁伤问题,运用实验方法对比分析钨铜合金药型罩和紫铜药型罩形成的射流杆在水介质中的侵彻特性,包括射流在水中的速度衰减规律以及射流侵彻后效靶板的效果。结果表明:采用钨铜合金药型罩产生的杆式射流在水介质中能够保持较高的剩余速度,对后效靶板的毁伤能力更大。实验结果能为实际工程设计提供一定的参考价值。
采用非线性动力分析软件Autodyn对装有随进子弹攻坚战斗部的飞行及爆炸过程进行了仿真计算,模拟了攻坚战斗部从着靶爆炸到子弹随进的初期过程,并着重对战斗部爆炸后产生的过载对随进子弹的飞行速度、飞行姿态、结构强度等状态的影响进行了仿真计算。得到了关于随进子弹在受过载作用前后的状态数据,并将仿真结果与某型号研制试验结果进行了比对分析。
在分析炸药动态流散性技术要求的基础上,针对炸药分步压装工艺过程中动态流散性难以测量的问题,提出了基于三维重构和动态称重技术的自动测试系统的总体设计方案。文中采用了一个炸药分步压装模拟单元,模拟分步压装机的工艺过程,设计了包括动态称重、图像采集与处理和控制在内的测控系统,实现了炸药压装工艺过程中动态流散性的测试。测试结果表明该系统设计合理、性能稳定,可用于粉末状物品的动态流散性研究领域。
可靠性指标分配是可靠性设计中的一个重要环节,针对工程设计人员可靠性指标分配经验不足和较不合理性,文中结合小口径火炮弹药特点,提出了与之相适应的实用可靠性指标分配的原则和方法,以某航空杀伤爆破燃烧弹的改进研制为例,从分析提高可靠性和爆破威力等战术技术指标入手,采用专家评分法,分析如何进行可靠性指标分配与计算,为实际应用提供参考。
为研究涡流冷壁火箭发动机燃烧室内部的流动情况,分别采用RNGk-ε模型和雷诺应力模型对涡流冷壁发动机燃烧室流场进行数值模拟,确定采用雷诺应力模型能够较好的模拟冷态双旋涡流动。通过数值模拟得到了外层准自由涡,内层准强迫涡的Rankine组合涡结构。研究表明:数值模拟得到的流动结果比冷态模型更接近实际情况;三维效应在准自由涡区域比较明显,在强迫涡区域很小,总体上不影响燃烧室内的双旋涡流动结构。
为增强冲压发动机补燃室内燃料与空气的掺混效果,提高二次燃烧效率,采用RNGk-ε湍流模型和单步快速化学反应,通过非结构网格上的SIMPLE算法,对不同进气形式的冲压发动机二次燃烧流场进行了数值模拟,获得了流场参数分布。研究表明采用一次进气方式和增加两进气道间夹角的方法均可增强燃料与空气在补燃室内的掺混效果,二次进气方式有利于补燃室的热防护。研究结果为冲压发动机的设计提供了一定参考。
为实现远距离发射非致命防暴弹,采用理论计算与实验相结合的方法,确定了小型火箭发动机的结构尺寸,对发动机推进剂和延时剂进行了试验,测试了发动机的性能参数。试验表明,小型发动机满足非致命火箭防暴弹战术指标要求。
燃气舵的扰动使得固体火箭发动机高度欠膨胀的尾流场显得更加复杂。文中采用数值仿真计算的方法对比研究了不同高度下相同自由来流马赫数时的带燃气舵发动机尾流场的特性。得到存在燃气舵扰动时固体火箭发动机高度欠膨胀尾流场的轴向截面呈十字状;并且随着高度的增加尾流场膨胀程度增加,温度边界向外扩展;同时得到尾流场的长度约为200倍的发动机喷管出口直径。
通过对燃气流量调节阀进行的设计计算,设计了弧形和锥形两种外型面的流量调节阀。并在典型工况下进行了三维流场数值模拟,得到了相同工况下两种调节阀的流场特性十分相似。但对两种调节阀的行程与对应调节压强进行分析后,发现弧形面调节阀更有利于调节控制。为固体冲压发动机流量调节阀的设计和提高其性能提供参考。
为了给固体火箭发动机长尾喷管的热防护设计和改进提供理论依据和有益的参考,文中通过解剖某固体火箭发动机长尾喷管试验残骸,并对长尾喷管内衬残骸进行了测量和分析,给出了长尾喷管内衬的烧蚀规律。利用流场仿真的方法对长尾喷管流场进行了理论计算和分析,分析了长尾喷管内衬的烧蚀机理,分析表明凝相粒子的侵蚀是长尾喷管内衬局部烧蚀严重的主要原因。
为研究温度载荷对固体发动机的影响,进行了发动机在低温和温度周变载荷下的热应力耦合仿真分析,得出在两种载荷下发动机的温度分布和应力应变响应。在低温载荷下,壳体和绝热层的交界面处热应力最大,是发动机的热应力危险部位;药柱内孔的应变最大,是产生裂纹的危险部位。在温度周变载荷下,最大应力出现在距离药柱内孔0.346m处,是发动机的脱粘危险界面。
采用纯气相燃烧模型对某两侧进气固冲发动机补燃室内流场进行了数值模拟,根据流线图对补燃室内的沉积分布进行了预测,并与试验结果进行了对比。结果表明,该构型固冲发动机补燃室内的沉积主要集中在进气道对称平面的补燃室壁面及冲压喷管收敛段,补燃室头部也有部分沉积;补燃室内的沉积包括一次燃烧产物中未燃烧完全的凝相粒子和二次燃烧产物冷凝形成的凝相粒子;采用纯气相模拟可以对该构型的补燃室沉积分布情况进行定性预测。
基于某型涡扇发动机平衡流形展开模型设计了一种传感器容错控制方案。首先,利用非线性系统平衡流形建模理论建立某型涡扇发动机性能仿真模型。然后,利用该模型在线估计传感器输出,并根据解析冗余方法,重构故障传感器的输出。最后,针对传感器常见典型故障进行了故障容错控制过程仿真。仿真结果表明,所研究的方法能及时、有效的检测到故障传感器,并实现容错控制,表明该方案的可行性。
根据整体式固体火箭冲压发动机的工作情况,分析了尾喷管堵盖的设计要求,确定了环氧树脂胶的粘接方案,提出了易碎式堵盖和简易球面堵盖两种设计方案。通过有限元仿真对方案进行了优化设计,并对简易球面堵盖进行了验证试验,结果表明该方案满足设计要求。
针对新型弹箭的射程增大和飞行空域的大幅度提高,文中研究了尾翼稳定弹箭的主要气动力特性随海拔高度增大的变化规律以及对飞行弹道特性的影响。结果表明,随海拔高度增大阻力系数增大及压心系数减小对弹道特性的影响应该引起重视,在飞行弹道高度大于30km的远程弹箭飞行动力设计和弹道仿真计算中应该考虑空气动力系数随高度的变化。
在弹道导弹防御系统仿真中,需对战术弹道导弹的弹道进行仿真。一般而言,近程弹道导弹为抛物线型弹道,中远程弹道导弹为椭圆型弹道。依据上述两种弹道不同的特点,文中对这两种弹道分三段(助推段、自由飞段、再入段)建立了不同的仿真模型。该模型为反导体系的仿真提供了一个较为理想的作战对象,提高了仿真结果的可信度。
为实现航空炸弹飞行中的风偏修正,提出了一种基于位置矢量合成关系的风场辨识方法。文中首先建立了制导炸弹系统仿真平台以及可用的简化风场模型,其次推导了具体的辨识步骤,从而仅根据飞行中的弹道偏差得到了实时的风场信息,为弹道风偏修正提供了可靠数据。最后通过数字仿真,验证了采用该方法进行飞行中的风场辨识是合理有效的。
为初步论证内装式空中发射运载火箭总体方案,利用动力学仿真软件ADAMS和实体建模软件Solidworks联合建立了载机、运载火箭、稳定伞等样机的实体模型;对分离过程中三者的受力情况进行了详细分析,并建立了动力学仿真所需要的动力学方程;对样机进行动力学仿真,验证样机建立正确合理,从而为空气动力仿真提供了一种新的方法。
简易控制弹药由于其成本低、精度高,一直是国内外研究灵巧弹药的一个重要方向。文中在某常规火箭弹上加上两片气动舵,对火箭弹弹道进行数值仿真。主要分析了舵起控时间和舵偏角大小对修正能力的影响,并计算了舵的修正能力和控制精度。结果表明:在文中的假设条件下,选择10°舵偏角,出炮口47.55s时进行控制,能保证弹箭稳定飞行且修正能力最强,舵机的控制精度在0.8%以内。
针对多传感器多目标跟踪,提出一种基于数据压缩的多传感器概率假设密度(PHD)滤波算法,解决串行多传感器PHD(SMSPHD)滤波计算量过大的问题。算法首先利用数据压缩将多传感器量测数据转换成等效的单传感器量测数据,然后在此基础上进行PHD滤波。仿真结果表明,该算法可以实现对多目标的有效跟踪;此外,随传感器数目的增加,该算法增加的计算量约为SMSPHD滤波算法增加的4.3%。
通过研究循环平稳信号的特性和分析传统的基于二阶统计量的盲源分离算法,在二阶循环平稳度的基础上提出了三阶循环平稳度的概念,并推导出了利用三阶循环累积量平稳度作为分离准则的新盲源分离算法。本算法可以在复杂噪声的情况下有效的分离平稳信号和循环平稳信号。仿真结果表明该算法能够抑制混合信号中的强噪声,算法简单,实时性好。
文中将修正的输入估计算法和伪线性滤波算法相结合,提出了一种对机动目标进行自适应纯方位跟踪的新算法,该算法将未知的输入向量作为新的元素补充到原来的目标状态向量中得到新的扩维状态向量,然后在只有角度测量数据的情况下利用伪线性滤波算法对原来的目标状态向量和新增的目标加速度向量同时进行估计。仿真结果表明,该算法可适应目标机动和非机动两种工作模式,能够实现对机动目标的自适应纯方位跟踪。
为解决机载/弹载雷达舱隐身问题,文中采用特征矩阵法计算了含缺陷的一维光子晶体电磁特性,主要研究了在一维周期结构的光子晶体中引入缺陷对电磁波透过率的影响。研究发现,通过改变缺陷的材料以及缺陷的尺寸均能够对缺陷模的电磁特性进行控制,这就为将含缺陷的一维介质光子晶体应用于雷达隐身提供了理论支持。
红外成像仿真的关键环节在于红外图像的生成,云的红外图像生成是重要的研究内容,具有重大的军事意义。基于分形技术提出了云的红外图像生成的技术方法,综合考虑云红外辐射的各个因素,建立了较为完善的云的红外辐射模型,基于光学厚度计算出云的辐射亮度。建立分形高度到云光学厚度、云的辐射亮度到图像灰度的两个映射,利用分形技术实现云红外图像生成。经过与实测数据和实拍图像比较,云的红外图像生成方法可行。
针对无味卡尔曼滤波器(UKF)存在的缺陷,提出一种能对多通道数据进行渐消的带多重次优渐消因子的UKF滤波算法(SMFUKF)。该方法基于强跟踪滤波器的概念,通过引入多重次优渐消因子到UKF滤波器,自适应的在线调整UKF滤波器的状态预测误差协方差矩阵、量测预测协方差阵、状态和量测之间的互协方差阵及相应的增益矩阵,从而达到对快速变化的状态进行强有力的跟踪。实验结果表明多重次优渐消因子的引人使得UKF滤波器有可能更多的利用系统的先验知识,SMFUKF滤波器对快速变化的状态将具有更强的跟踪能力。
针对传统的被动雷达导引头信号处理系统在预测宽波门中会存在异部雷达信号的不足,研究了载频、相位差等参数,通过在FPGA中构造的相位累加器与控制逻辑进行实时的预测相位差的变化趋势,给出了相位差的剔除门限和精确的跟踪窄波门,由于采用FPGA设计节省了DSP的资源,减少了系统的复杂性,提高了系统的跟踪精度,在实际的应用中取得了良好效果。
介绍了自适应遗传算法优化的BP神经网络(AGA-BP)算法在炮射地面震动传感器目标识别中的应用。首先针对BP神经网络可能未收敛到全局最小点的缺陷,提出自适应遗传算法与BP神经网络结合的一种优化算法。之后进行仿真实验并对履带和轮式车辆的采样信号进行时频分析,利用小波变换提取特征值。最后利用优化后的算法与传统算法进行了样本训练和识别,对比结果表明该方法能减少识别误差。
为了使联邦滤波器能有效处理非高斯、非线性系统的状态估计问题,提出将扩展卡尔曼粒子滤波引入联邦滤波结构中,得到一种新的联邦式扩展卡尔曼粒子滤波算法。使用扩展卡尔曼粒子滤波对联邦滤波子系统的多源数据进行处理,从而摆脱了经典卡尔曼滤波的限制,拓宽了联邦滤波器的实际应用范围。将联邦式扩展卡尔曼粒子滤波算法应用于非线性滤波器的一个标准验证模型进行了仿真实验,结果表明该算法是有效性的。
传统网络编码方案使用固定的传输速率,没有考虑传输速率自适应对网络性能的影响,使得无线网络的性能不能进一步提升。文中提出一种基于传输速率自适应的网络编码协议,使得网络中的节点可以根据数据传输特性和无线链路质量作出路由决策,充分利用网络中空闲节点的传输能力,有效降低了节点间的通信开销,减少了重复数据包发送的概率。仿真结果表明,优化后的路由协议能够有效提升网络的吞吐量同时降低包的端到端时延。
针对某头螺生产率低的主要问题,在保证头螺开舱性能良好的前提下,通过对头螺开舱机理的研究,建立了裂纹扩展方向与材料微观组织参数之间的关系模型,且指导制订了收口法和整体挤压法两套工艺方案,经计算机模拟,初步预测了新工艺成形产品微观组织变化符合开舱裂纹扩展要求,研制得到合格的头螺产品,并且其开舱性能测试合格。综合实验结果,应优先选用收口法成形头螺,比原工艺节约材料约4.8kg。
设计了基于跟踪微分器的单天线DGPS定向测姿方法,构造基于积分方法的跟踪微分器,并将其用于DGPS速度的滤波和微分处理,从而得到较精确的速度和加速度信息,通过对载体运动模型的分析和数学推导,得到计算载体姿态的方法。最后,给出了该方法在车载系统中的仿真,结果表明该方法可以提供有效的姿态信息,可以成为常规姿态测量系统的备份。
根据传输线方程推导了辐射缝隙有源导纳的计算公式,基于HFSS提取了波导缝隙天线阵列中辐射缝隙的有源导纳,通过Taylor分布幅度加权降低了副瓣,辐射缝隙与馈电网络采用过载技术实现了天线的宽带匹配。设计了一个11×12的单脉冲天线阵列,优化后仿真结果表明,采用该方法设计的天线在满足高增益、低副瓣的制导要求下,天线1.5以下的驻波带宽约为传统设计的2倍。
由于GPS信号的低能级特性,在有些应用场合GPS接收机需采取抗干扰措施。在均匀线性天线阵条件下,文中采用MUSIC算法对干扰进行了抵消,并进行GPS信号捕获的仿真。仿真实验表明,多重信号分类法(MUSIC)对于大干扰噪声比(J/N)的干扰具有较高的到达角度(DOA)估计精度和信号噪声分离度。当GPS信号和干扰信号的DOA相差一定角度时MUSIC算法能够提高GPS接收机的抗干扰性能。
针对即插即用武器集成要求,开放式悬挂物管理系统需要在不修改系统软件的前提下完成新武器的集成,为此,提出一种全新的软件设计思想。设计了系统的软件模型,从而得到软件的体系结构,完成了从系统功能层到武器控制层,以及操作系统和模块支持层的设计,通过系统软件对硬件资源的调用来分析软件的使用过程,最终实现了软件的功能。
虚拟样机开发过程中人机界面通常有多种方案,并且需要经常调整,修改过程费工费时。如何快速、简便响应界面调整的需求,对于虚拟样机的开发有着重要意义。文中针对该问题提出一种基于素材配置的软件界面开发方案,阐述了该方案的原理和实现方法,并给出了具体的应用案例。该方案能使虚拟样机设计人员对界面进行快速调整,满足快速修改的要求。
根据A型空地导弹飞行训练弹在使用过程中获得的使用数据,假设弹上设备模拟器和导引头的寿命分别服从指数分布和正态分布,采用无失效数据的处理方法分别评估了模拟器和导引头的可靠性水平,为训练弹弹上设备的维修和定寿提供重要依据。
雷达对目标进行近距离、高精度实时轨迹测量时,雷达的跟踪精度受地面杂物、角闪烁等因素影响较大,测量精度无法得到保证。文中介绍了某型雷达电视跟踪测量系统,该系统在近距离跟踪状态下使用电视跟踪,可提高跟踪精度。文中对系统的测量精度进行了分析。
作为一种重要的干扰手段,箔条干扰在水面舰船编队的攻防对抗作战过程仿真中往往不可忽略。根据水面舰船实施的各种箔条干扰对敌方雷达的作用机理,研究了舰船防空作战仿真中的箔条干扰仿真模型,包括:实施箔条干扰的作战决策方法,箔条云的发射、形成以及停空过程中的属性变化等,并给出了具体的计算方法和流程图。攻防对抗仿真结果表明了该模型的实用性。
初始扰动是影响舰载武器发射精度的主要因素,但无法由试验测得。建立半约束期内火箭弹绕弹轴转动方程组模型,通过有限幅值随机激励仿真,得到了不同位置下舰船摇摆引起的舰载火箭初始扰动可能域。仿真结果表明将发射装置布置于舰船纵轴上能有效减小舰载火箭的初始扰动。因此将反舰导弹、防空导弹等对初始扰动要求高的武器布置于舰船纵轴上,将舰载火箭等对初始扰动要求低的武器布置在舰舯两舷有利于舰船甲板上各武器的统筹布局。
文中提出了一种基于时空域融合的红外弱小目标检测算法。算法首先采用Top-hat进行空域滤波,再采用三帧差分滤波器进行时域滤波。针对滤波后图像序列将只包括目标和少量噪声的特点,文中采用了一种或运算,或运算能进行能量累积,并检测出目标的运动轨迹。然后进行形态学闭运算,以连接可能断裂的目标轨迹。最后运用自适应阈值分割,检测出目标轨迹。仿真结果显示本算法能很好的检测出复杂背景下低速和高速运动低信噪比的弱小目标。
根据雷达制导空空导弹的特点及其雷达回波信号中速度、加速度等特征建立的回波信号数学模型,对雷达回波的频域数据作了尖峰阻隔处理。利用分数阶傅里叶变换对线性调频信号有很好的聚焦性的性质,提出了基于傅里叶变换的导弹信号检测与参数估计算法,解决了在强分量信号中检测和估计弱分量LFM信号的问题。仿真结果表明了该算法能够实现对导弹发射的早期告警。
