为了提高导弹攻击大机动目标的制导能力,文中提出了双边最优的微分策略制导律。并针对数学上难于求解的两点边值问题,创新性的采用了伴随方法进行求解。在导弹和目标均为一阶时间延迟下推导出微分对策制导的公式,通过与扩展比例导引、单边最优制导的仿真比较,考察脱靶量和控制能量两个指标,得出微分策略制导在理论上的先进性。
针对双传感器杂波环境中单目标的跟踪问题,提出了一种红外/毫米波角度观测关联及基于观测对最近邻的双模融合跟踪算法。算法根据对真实目标的观测与对杂波的虚假观测联合分布模型的不同,筛选出当前时刻的嫌疑观测对,剔除掉大部分杂波;然后对各嫌疑观测对进行融合,从中选择距离预测位置最近的观测作为当前时刻的观测,并用EKF对目标进行跟踪。算法关联逻辑简明、运算量小,适合工程应用,可应用在中等杂波密度环境,仿真结果验证了算法的有效性。
最小告警距离是机载导弹逼近告警的重要指标之一。通过对导弹逼近告警进行条件分析,估算最小告警时间,结合Matlab图形仿真,建立了最小告警距离模型。并且从导引头探测距离的角度着手,对模型进行了进一步修正,最后对建模结果进行了总结。仿真结果表明:该仿真模型符合实际,对后续逼近告警相关研究有很大的参考作用。
现代战争战场环境恶化,单一制导模式容易受到天气和干扰等影响,导弹制导性能降低,适应性差。雷达/红外双模制导模式综合了各传感器的优点,使制导系统具有更强的抗干扰能力、更高的命中精度。文中以工程化应用为背景,首先对主动雷达导引头和红外成像导引头测量信息采用方差自适应算法进行数据融合,再应用自适应的扩展卡尔曼滤波估计目标运动状态。最后,通过全弹道仿真证明了该方法的有效性。
利用外部参考速度,中精度的捷联惯导系统在罗经方式下可长时间提供高精度的姿态信息,但在设计此类系统时,需要明确惯性元件及外部速度信息对系统姿态误差的影响。文中在完成姿态系统罗经回路设计的基础上,通过分析捷联姿态系统水平回路和罗经回路的误差方程和传递函数,对加速度计误差、陀螺误差和外部速度误差造成的系统姿态误差进行了分析,得出了在稳定状态下这些误差与各姿态误差之间的数学关系,从而完成系统的误差分配设计。
GPS/SINS组合导航一般采用位置速度组合Kalman滤波方法,此方法中姿态角,尤其是航向角不可直接观测,很难收敛,因此由较低精度的惯导系统组成的组合导航系统输出的姿态精度较低。根据车辆运动的特点,在运动过程中选择性加入GPS航迹角、加速度计测量的横滚和俯仰角等观测量,将其应用于滤波过程。仿真结果表明,新方法提高平台误差角的可观测性,加快其收敛速度,提高组合导航系统的测姿精度。
弹道导弹中段目标识别是中段反导作战的核心技术之一,也是反导指控系统指挥拦截作战的关键依据和成功拦截威胁弹头的保证。文中采用多特征综合模糊识别方法对中段多目标群进行识别研究,首先提取出具有明显物理意义的目标窄/宽带特征并对其进行模糊描述,在此基础上,对多目标进行综合模糊评判并给出评判准则,最后通过构建由三个目标组成的目标群开展仿真试验并给出仿真结果。结果表明,采用此方法能够快速准确的将真弹头从目标群中分离出来,具有较高的应用价值。
针对反舰导弹在远程精确打击中存在的目标选择问题,建立了“火分代码法”目标选择的相关数学模型。通过对不同条件下导弹对编队内预选目标的选择概率进行仿真计算,得出各种因素对导弹选择能力的影响及提高反舰导弹选择能力的方法;同时认为必须在掌握多种目标和导弹信息参数的基础上,综合设计导弹的目标搜索选择方案,以充分利用“火分代码法”的目标选择性能,才能提高导弹对编队特定目标的打击精度。
针对光学与红外图像灰度差异大,经典的SIFT算法容易造成误匹配的问题,提出了一种采用互补特征进行匹配的方法。在特征检测阶段,结合两种互补的尺度不变特征检测子DoG和Harris-Laplace来检测团块类和角点类结构,同时为了消除DoG检测子对匹配率的影响,在不影响特征表征性的同时,在更大邻域范围内搜索特征,有效减少了误匹配点数。实验结果表明,文中方法对于多源图像的匹配,能有效增加匹配点数,提高正确率。
针对小口径高转速旋转弹姿态测量问题,提出了一种利用纯地磁组合信息获取旋转弹姿态的算法。通过参考坐标系的关系构建姿态变换矩阵,建立姿态角的数学模型,并设计相应的纯地磁姿态算法,利用仿真软件得到三轴地磁信号来进行姿态解算。结果表明,本姿态算法可以实时解算较高长时精度的姿态角,可以为常规旋转弹药制导化提供姿态信息。
负载模拟系统始终受到舵机运动的干扰和工程噪声的影响,因此需要有效的方法消除这些干扰对系统辨识的影响,为提高辨识结果准确性,提出了基于M序列的广义最小二乘参数估计算法,并设计了基于PC的实验方法和应用程序。仿真结果与实验结果表明该方法是有效和准确的。
针对旋转捷联惯导系统误差特性,分析转台转轴与当地垂线偏离及尺寸效应对系统导航精度的影响。以单轴旋转为例,论证了旋转调制补偿部分惯性器件偏差的基本原理。推导了惯性测量单元旋转时,转台转轴与当地垂线偏离引起的速度误差表达式;通过引入旋转角速度误差,分析尺寸效应对系统导航精度的影响。在理论分析基础上进行仿真,结果表明转台转轴与当地垂线偏离时系统产生较大定位误差,转速不平稳是导致尺寸效应加剧的主要因素。
基于空空导弹测试性建模目前没有一个详细、规范的方法,文中结合空空导弹特点,对多信号流图模型概念进行了补充和改进,提出了基于TEAMS软件的适合于空空导弹测试性建模方法,并在某型空空导弹伺服系统上开展实例应用,验证了该建模方法的可行性和有效性。
针对某机载光电平台高精度长航时测姿问题,设计一种载机主惯导与光电平台子惯导之间的动基座传递对准方案。方案采用主子惯导间的速度+方位角匹配模式,利用反馈校正方式来实现对MEMS惯导的长时间高精度的对准。文中给出了对准算法的数学模型、数据同步的方法等,并经仿真表明:在1800s时间内,飞机自由飞行条件下,MEMS子惯导的姿态、航向的对准误差均可控制在0.1°左右。说明本方案可行,具有较好的工程应用价值。
针对导弹攻击区仿真计算中存在的可视化效果差、编程复杂、计算时间长问题,提供了一种简便有效的方法。首先,利用Matlab环境下的Simulink工具箱,基于模块化的设计思想建立了弹道仿真模型;然后,建立了脚本文件,运用Matlab语言编程,设置仿真参数,改变目标进入角,采用二分法计算弹目初始距离,并在脚本文件中调用Simulink弹道仿真模型,计算空空导弹攻击区;最后,通过仿真验证了弹道仿真模型的正确性和攻击区计算方法的可行性。
为了权衡某小型战术导弹的静稳定性和操纵性,在不改变弹体直径的前提下,将反安定面布置在弹顶。利用气动仿真计算分析了反安定面及其数量对导弹气动参数和静稳定度的影响,结果表明,反安定面可显著改善弹体气动特性和静稳定度。
针对某些图像制导导弹限制终端攻击角的作战要求,提出一种落角约束最优导引律。该导引律形式简单,易于工程实现。仿真结果证明,能满足脱靶量小的要求,对于某些机动的目标,该制导律都能够以期望的终端攻击角度命中目标,对于目标的机动具有较好的鲁棒性。
文中对弹载捷联惯导传递对准中火控匹配信息进行了讨论,分析了火控信息在武器系统中的功能作用以及传递对准对火控信息的精度要求。重点研究了火控信息的更新周期,传输信息的延迟时间对传递对准性能的影响,并通过蒙特卡洛仿真进行了验证。其结论对火控算法和传递对准算法的工程化实现具有重要意义。
随机漂移是影响光纤陀螺(FOG)导航精度的重要因素,建立数学模型并进行补偿是一种减小其影响的简易而有效的方法。首先通过分析FOG输出序列的自相关函数,得出其时间相关性呈较弱现象,继而分别使用Yule-Walker算法及最小二乘法求出线性AR及非线性AR(NAR)模型参数,最后比较各模型的滤波效果以确定要采用的模型及其阶数,并进行模型适用性检验。验证结果表明,AR(1)与NAR(1)模型均适合FOG随机漂移的建模及实时滤波,且能较好改善其零偏稳定性。
文中研究了无人机外形参数化描述方法,应用VB程序进程外访问的方式对CATIA进行二次开发,将几何外形参数与无人机几何属性关联,当外形参数改变时,几何模型能自动更新,建立了无人机设计变量与几何模型的驱动关系,实现了概念设计阶段中无人机外形参数化建模,提高了建模效率。算例表明,文中建立的参数化模型能快速生成无人机几何外形。
文中针对机载无源探测设备提供纯方位目标指示的条件下空舰导弹的目标搜索问题进行研究。采用分析、建模和仿真验证的方法,研究了基于纯方位信息的目标指示模型,给出了空舰导弹目标搜索区的计算方法,以及导弹进入目标搜索区的方向和用弹量,最后从目标区计算、搜索区提取、导弹自控段航路规划和目标区搜索等方面进行了仿真,验证了所述方法的可行性。
为开发一种经济简化、方便安全的破甲毁伤试验方法。基于电极引弧微爆轰原理,提出了应用电极引弧微爆轰物理模拟破甲模拟试验方法。试验表明:钢板在聚能射流和爆轰波侵彻下,靶板防护效能的优劣性一致,且抗弹效能的等效关系比较接近。在评估靶材对破甲弹的防护能力时,可应用电极引弧微爆轰物理模拟射流侵彻靶板,比较靶材弹坑容积(深度)大小,获知靶板防护射流的优劣性;或根据量纲理论,计算两种靶材抗弹性能的等效关系。
利用有限元模拟法研究了弹丸质量对两种高强度薄钢板抗弹性能的影响,从钢板的破坏形貌、受力和吸收能量的角度分析了不同质量弹丸冲击钢板的过程,最后设计相关试验对模拟结果进行了验证。结果表明:较高强度钢板的抗弹性能要优于较低强度钢板,钢板背凸高度和残余弹丸的长度均较小。随弹丸质量增加,钢板的背强下降,但是弹丸穿透钢板时需要的动能增加。低质量小口径弹丸能量集中传递给钢板,钢板受力较大,能够吸收的弹丸能量较少。
通过论述智能引信在反装甲地雷中的发展现状,分析了反装甲地雷的智能引信从探测信息到获得目标信息的过程,在针对坦克战车、步兵战车的反装甲目标的应用背景下,对反装甲地雷智能引信进行分布设计,提出一种反装甲地雷的智能引信组合设计方案,通过理想系统的模拟仿真,能实现较好的效果。
针对弹道式子母弹毁伤威力效能评估难以完全依靠实弹试验的现实问题,开展子母弹毁伤效能评估仿真研究。在毁伤效能评估仿真系统功能模块设计基础上,综合VC++语言和Matlab平台,开发了子母弹毁伤效能评估仿真系统。通过仿真计算得知,子弹落点分布呈椭圆状,分析了初始参数对落点的影响规律;并对弹道倾角对子母弹毁伤效果影响规律进行了分析计算。研究结果对于子母弹毁伤效能评估试验能提供一定的参考。
爆炸荷载作用下地下结构动力响应一直是一个研究的热点问题,但是对于爆炸荷载作用下地下拱形结构破坏模式研究比较少,由于地下工程设计和爆炸荷载作用的双重特殊性,实验研究实现的难度较大,文中利用ANSYS/LS-DYNA数值模拟通用程序,采用流固耦合算法对不同跨度的地下拱形结构进行了不同装药量和起爆位置的数值模拟,对地下结构与围岩的动力相互作用机理进行了研究,得到了不同装药、不同起爆位置时各种跨度地下拱形结构的破坏模式。
战斗部的起爆方式直接影响着爆轰波与壳体的作用方式,致使战斗部破碎后形成的自然破片特征参数发生变化,文中应用爆轰波传播理论对不同起爆方式起爆内爆炸圆管战斗部后形成的自然破片初速进行理论预测,并通过仿真软件对爆轰波传播及自然破片形成过程进行仿真。结果表明,轴线起爆方式可提升破片杀伤威力。
介绍了引信高过载机械冲击步进应力试验的基本原理,针对试验的机械冲击次数折算问题进行讨论。首先建立了数据折算的分析方法,然后引用统计试验中的Weibull分布场合分析方法对工程试验范畴的高过载步进应力试验的机械冲击次数折算进行了初步探讨,最后利用实验数据验证了该方法的可行性。
为更科学的设计防护工程中的遮弹层,分析和总结了遮弹层的研究现状,结合试验和理论分析提出了新型遮弹层的结构形式,研究认为,遮弹层应使用分层结构:表面偏航层、主体层。偏航层可用与弹体直径同量级的刚玉球、陶瓷球或硬质岩石球为基体;主体层可用夹心结构,且应使用钢纤维混凝土等材料作为主要材料,采用钢管或玻璃纤维增强塑料等约束靶板组装而成的蜂窝结构为主体结构。
动态体积测量是弹药装填工艺研究的一个关键问题,根据双目立体视觉获得的原始图像恢复三维立体图像是一种新的非接触式体积测量方法。通过三目立体视觉系统的建模、摄像机标定以及原始二维图像的区域匹配处理,利用OpenGL三维物理引擎实现了物体的三维重建和有效像素点的统计,从而计算出被测物体的体积。试验结果表明该方法有效解决了双目立体视觉拍摄盲区问题,提高了测量精度,可广泛用于粉末状物体的动态体积测量研究。
针对杀爆弹对地面钢筋混凝土构筑工事的毁伤需求,进行了杀爆弹对不同厚度钢筋混凝土靶板的累积毁伤试验,建立了杀爆类弹药对地面钢筋混凝土工事目标毁伤命中弹数分析模型,计算了不同射程时的射击用弹量,所得结果与实际数据相符。
为了提高弹箭武器的可靠性,必须对其在一定热条件下的安全性进行评估。文中针对研究含能材料热安定性的烤燃试验,建立了烤燃弹的数值计算模型,利用LS-DYNA3D有限元程序中的热力耦合分析功能对烤燃弹在不同升温速率下的内部传热及炸药和壳体热膨胀的准静态过程进行了数值模拟,得到了炸药的点火时间、点火温度、点火位置以及炸药点火前壳体及炸药热膨胀的幅度、烤燃弹中的压力分布、等效应力及等效应变云图。结果表明,随着升温速率的提高,炸药的点火时间是逐渐缩短的,点火时壳体的温度是逐渐上升的;炸药的点火位置同时也是点火前装置中压力的最高点,装置中等效应力和等效应变的最大值出现在炸药中,与壳体相邻的圆柱环形区域。
设计了一种小长径比变锥角前级装药结构,利用LS-DYNA有限元分析软件,采用多物质ALE算法,分别对锥形和变锥角装药结构在中心和环形起爆方式下的射流形成过程进行了数值模拟。仿真结果表明,文中设计的变锥角装药结构在环形起爆方式下形成的射流直径大、杵体小、速度梯度小,更符合串联聚能战斗部前级装药的特性要求。
为优化无喷管固体火箭发动机的设计资源,文中围绕装药参数对无喷管固体火箭发动机性能的影响展开分析与计算。计算结果表明:装药能量、装药燃烧特性、装药结构参数对无喷管固体火箭发动机性能有不同的影响,无喷管发动机设计中采用高能装药、高燃速装药、优化装药结构、合适的装药燃速压强指数、两种燃速装药串联对于无喷管发动机性能的提高有利。
根据某火箭炮特点,为其设计最优的闭锁挡弹器。通过理论计算出了该火箭炮所需闭锁力的大小,并以此确定了所需卡簧闭锁器的结构参数。建立了该闭锁挡弹器和火箭炮结构动力学模型,通过仿真分析研究了预紧量和卡簧厚度变化对闭锁器力学特性的影响,并分析了在不同的闭锁力情况下火箭炮发射装置动力学响应特性,通过对比分析得到了适合该火箭炮的闭锁挡弹器。计算结果对火箭炮闭锁挡弹器的设计和分析具有一定的参考价值。
文中采用DSMC/EPSM混合算法研究了等截面微喷管几何结构、燃气来流参数对微推力器性能的影响。结果表明:调整等截面微喷管几何参数可以在很大程度上调节微推力器的推力和比冲,最大推力和比冲分别为0.2639mN和1081.9m/s;燃气来流的压强和温度对微推力器的推力和比冲均无显著影响;微推力器内的流动状态涉及连续流和滑移流,近羽流区为过渡流。文中的工作为等截面微喷管的优化设计提供了相关依据。
尾喷管是超燃冲压发动机产生推力的一个重要部件。文中以NASA单膨胀斜面喷管试验为参考,利用计算流体力学软件Fluent,采用RNGk-ɛ湍流模型,对尾喷管流场进行了数值模拟,研究了入口气流状态参数(比热比、静压比、马赫数、温度)对超燃冲压发动机尾喷管性能的影响,初步给出了尾喷管内流场特征以及性能随不同入口气流状态参数变化规律,为超燃冲压发动机尾喷管与燃烧室一体化设计提供一定理论参考。
以最小吉布斯自由能法为基础开发了适用于燃气混合火箭的性能预测代码,进行了60个工况的性能计算,计算结果表明,若采用含硼富燃料和85%过氧化氢为推进剂,在5MPa燃烧室压力下,燃气混合火箭比冲可以达到2600N·s/kg。在理论研究基础上,研制了燃气混合火箭原理样机,成功地进行了地面点火试验。燃气混合火箭原理样机工作正常,燃烧效率达95%。通过调节氧化剂流量,燃气混合火箭推力调节比达到5∶1,试验实测数据与性能预测结果吻合良好。
为了研究某姿控发动机双层结构燃料贮箱在升空过程中振动冲击对贮箱的影响,利用流固耦合理论对空载和充液两种条件下的贮箱进行了模态分析、频率响应分析和冲击响应分析。计算出了两种条件下贮箱的模态频率、模态振型;获得了两种条件下贮箱的频率响应特性;得到了两种条件下贮箱冲击响应曲线。
文中以绕DLR-F6翼身、翼/身/架/舱组合体流场为算例,研究了多区域网格尾迹积分技术在复杂构型气动力计算中的应用。采用“对角线判断”方法提高了尾迹面插值搜索区的搜索效率。同时,引入了较高精度尾迹插值方法,为气动力的精确计算提供了平台。研究结果表明:采用文中的尾迹积分技术计算复杂构型的气动力有较高的计算效率和精度。
基于现代战争对导弹的要求,需要提升导弹的打击密度以及打击精确度,从而提高导弹的杀伤力。由于地磁场的作用,弹体空中姿态受到影响,利用磁阻传感器对空中弹体的姿态进行测量,运用四元数法建立弹体空中姿态数学模型,利用Matlab对弹体空中姿态进行仿真。通过仿真,计算出弹体空中的理想姿态,从而对弹道进行修正,将大大提升导弹的打击密度及精度,从而实现现代战争的技术要求。
为了更精确的计算折叠弹翼展开的动力学响应,基于柔性多体系统动力学建模方法建立了弹翼展开的刚柔耦合动力学模型。引入固定界面子结构法并作适当修正来描述弹翼,有效考虑了边界处的效应,提高了计算的精度,并可使用模态应力恢复的方法得到弹翼的动应力。以某导弹折叠翼为例进行展开动力学分析,结果表明了该建模方法的有效性。
为了进一步研究弧形翼在小迎角超音速下的空气动力学特性,采用FLUENT软件对弧形翼的超音速三维绕流流场进行数值模拟。数值计算模型采用层流模型,离散格式为三阶MUSCL格式。计算来流马赫数取2.5~5.5,迎角取0°~8°。数值模拟结果给出了弧形翼流场激波波谱、表面压力分布等流场特性,重点分析零迎角下弧形翼产生升力的原因,得出了弧形翼在不同马赫数下,其升力系数、阻力系数随迎角变化的规律。
文中对双下侧进气道布局的导弹进行了数值建模,并利用专业流体计算软件对导弹的超音速特性进行了数值模拟,发现在零攻角时全弹法向力为负值,这对长时间巡航的导弹是不利的因素。针对这种现象,文中对各个气动组件进行详细分析,研究其流场特性和负法向力产生的机理,找出全弹法向力为负的原因来源于各气动组件的相互影响,并在结尾给出了适当的优化建议。
通过求解雷诺平均Navier-Stokes方程考察Spalart-Allmaras、Wilcox'sk-w和Menter'sSST三种湍流模型在跨声速流动中的计算精度。结果表明:Menter'sSST模型预测的力和力矩最接近实验数据;Spalart-Allmaras模型的压力分布和激波位置与Menter'sSST模型的一致,Wilcox'sk-w模型的激波位置相对偏后,且预测的升力和摩擦阻力偏大。
特征提取与选择是模式识别系统的关键环节,关系到系统的最终识别效果。针对通信信号调制识别中特征提取这一重要步骤,提出了熵值分析方法。对信号作FFT和Chirp-Z变换后,求取信号的香农熵值和指数熵值特征。仿真结果表明,FFT和Chirp-Z变换后的信号分别在信噪比大于20dB、10dB时,熵值曲线趋于平稳。用熵值分析法提取出的信号特征受噪声影响较小,并且得到的熵值曲线比较平稳,有利于区分信号的调制方式,具有很好的应用价值。
为了能够准确检测出火箭弹壳体内部缺陷和表面划痕缺陷,针对壳体自身形状的结构特点,采用水浸式的超声检测方法,对于弹体的不同部位采用不同的检测方法进行检测。通过提取壳体各部位的缺陷特征回波信号对其进行了C扫描,获得了工件缺陷图像。检测结果表明该方法可以对工件进行无盲区无遗漏的检测且缺陷位置准确,为具有此类结构火箭弹壳体的缺陷检测提供了一种有效的检测手段。
测速系统作为新型参试设备,其数据处理方法和处理精度是外弹道数据处理关注的重点。根据测速系统测量数据的特点,建立基于最小二乘估计的融合算法,并根据误差传播定律给出相应的精度模型以及误差分析模型。此方法已在大型试验任务中得到了有效的应用。该算法模型的提出为多测速系统的数据处理提供了新的技术途径,有效提高了数据处理精度,为型号部门提供了可靠的数据处理结果。
为了解决装备软件回归测试中测试数据的快速生成问题,提出了一种面向多路径覆盖的测试数据生成方法。该方法首先对遗传操作进行改进,然后设计覆盖多条路径的适应度函数,实现了算法的一次运行覆盖多条目的路径,提高了测试数据的覆盖率。在三角形分类经典程序和实际的装备软件模块上进行实例验证,仿真结果表明了该算法优于传统方法,是一种高效的面向多路径覆盖的测试数据生成方法。
分析了径向基插值代理模型的特点,为了提高代理模型的推广能力,引入了结构风险最小化基本原理;指出基函数满足Mercer条件的径向基插值代理模型,本质上也是一类高维分类超平面;文中推导了径向基插值的VC维度与构成径向基插值函数的常数项的导数关系,为此提出了基于结构风险最小化的径向基插值。最后若干函数测试表明基于结构风险最小化的径向基插值提高了代理模型的推广能力。
针对合成孔径雷达无法抑制欺骗干扰的问题,从波形设计角度出发,提出基于调频连续波体制的随机初相与限幅相结合的成像雷达抗干扰方法。该方法在调频连续波中加入随机变化的初始相位,通过发射诱骗信号截获干扰脉冲并对干扰信号进行方位压缩,限幅、逆滤波后用真实滤波函数进行匹配滤波,最后按照传统调频连续波SAR成像方法进行成像。仿真结果证明该方法可将干信比提高到30dB。同直接匹配滤波随机初相抗干扰相比,抗干扰性能得到提高。
针对机载单站无源定位这一多维非线性滤波问题,提出一种将相位差变化率和多普勒频率变化率相结合的复合定位方法。通过讨论该方法的定位原理,并进行单次定位误差分析,得到影响定位精度的主要因素。仿真结果表明,该定位方法比相位差变化率法和多普勒频率变化率法具有更好的适用性和实时性。
采用矩量法对L型探针馈电的微带天线进行仿真研究,对比分析了L型探针的2种传统等效方式,得出细带和立方柱体不能用于等效L型探针馈电,文中采用直接剖分对L型探针进行建模。通过对L型探针馈电矩形微带天线进行参量分析,得出当空气介质厚度大于0.8λ0时,采用L型探针馈电可以使天线相对带宽达到30%以上(S11<-10dB);分析了L型探针高度和臂长对天线带宽的影响,通过判断电抗的容感性,调节L型探针的高度和臂长,可以有效改善天线带宽。最后设计了一副频率覆盖通信卫星下行传输信号频段3.2~4.4GHz的微带天线。
循环累积量兼有高阶统计量和循环不稳两者的优点,可抑制任何平稳高斯或非高斯噪声以及非平稳的高斯噪声,文中利用循环累计量的这一性质,提出的基于循环累积量矩阵联合对角化盲源分离算法,对接收的每路数据分别运用矩阵联合对角化法处理,实现对具有相同循环频率源信号有效的分离的目的。仿真试验表明该算法能够有效的提取有用信号。
针对开窗干扰隐蔽性强,目标检测概率低的特点,文中提出了利用接收机检测门限判断干扰的方法以及基于TOMHT的目标跟踪方法,同时研究了不同雷达探测区域内目标的航迹管理。仿真表明,此方法具有较强的适应性,实现了开窗干扰下的目标跟踪,对开窗干扰下目标跟踪具有一定的理论参考意义和实际应用价值。
为了实现脉压雷达信号的调制类型识别,提出了一种由粗到细的调制类型识别方法。它首先将信号粗分成PSK信号和调频信号两大类,然后使用时域累加瞬时自相关法实现了PSK信号的类内细分,采用一次瞬时自相关实现了调频信号的类内细分。仿真实验表明,该方法简单有效,具有优良的识别性能和很高的工程应用价值。
针对目前大部分的相对转速测量方法都不能完全满足军事、工业领域的小体积、抗高过载的测量要求,提出了一种基于磁阻传感器的相对转速测量系统。该系统通过对磁阻传感器采集的固定时间长度非对称周期信号进行FFT变换,在频谱分析中得到主要的频率分量,从而得到该时间长度内的平均转速,并通过检测其时域数据波形来判断相对旋转方向。该系统具有体积小,结构简单,受外界环境制约小等优点,可广泛应用于各种相对转速测量领域。
文中详细阐述了利用地磁传感器进行弹丸转数测试的测试原理和测试方法。设计出一种地磁传感器弹丸转数测试系统,并进行了靶场实际弹丸转数测试。文中还提出了基于地磁传感器弹丸转数实际测试中需要注意的问题及解决这些问题的具体方法。
在考虑地对空干扰作用和机载武器可攻击区域制约的基础上,首先将攻击机进入目标过程分解成目标落入机载雷达有效作用区域、飞机完成攻击准备这两个基本事件。然后建立了电子干扰条件下目标暴露区、攻击机侧向偏离目标距离、机载武器可攻击区近界和进入目标概率等计算模型。最后通过算例对模型中的主要因素进行了分析验证,得出了干扰功率谱密度对攻击机进入目标概率的影响曲线。
制导雷达性能影响因素分析研究能为制导雷达性能评估、设计开发、技术改进提供有力的技术指导。对特定背景下制导雷达角度测量性能影响因素进行了系统、综合的研究,将影响制导雷达角度测量性能的众多因素归纳为内部、外部和中间三个层面,主要分析了目标、杂波和制导雷达平台运动因素对性能的影响,得出了在通常制导雷达系统参数下,径向加速度的影响可以忽略;目标RCS起伏对性能影响不大,距离单元内含多个强散射中心的目标对性能影响大;杂波反射率越强、杂波幅度起伏越大、杂波相关性越强对性能影响越大的结论,通过仿真实验验证了结论的正确性。
对于非均匀线型阵列,在给定阵元数和阵列孔径的约束条件下,以降低波束方向图峰值旁瓣为目标,进行阵元布阵优化和波束形成权值优化。对于布阵优化,利用多种群并行进化遗传算法,分别采用稀疏栅格编码和实数编码对阵元位置进行优化,方向图峰值旁瓣分别达到-11.8dB和-14dB;利用凸优化方法结合遗传算法对阵元位置和波束形成权值进行联合优化,进一步把方向图旁瓣压低到-16.58dB。仿真实验说明了优化方法的有效性。
为了解决舰艇火控系统对三维空间中作高速/机动飞行反舰导弹的跟踪问题,针对可以观测距变率和角变率的雷达观测系统,通过在变结构多模型算法(VSMM)中引入上述速率量测值,提出了一种引入速率量测的VSMM算法。通过将新提出的算法和传统算法在典型反舰导弹攻击航路下进行仿真实现,证实了速率量测的引入可显著改善VSMM算法的跟踪性能,并且可以提高对目标机动检测的稳定性,缩短检测延时,具有一定工程实践指导意义。
飞行器测控跟踪过程中,外测数据是判断目标飞行态势的重要信息源,设计合理高效的算法提高数据质量是建模人员一项主要工作。文中重点阐述了外测实时数据处理一般流程及主要算法。结合实践经验,分析了当前工程应用上存在的问题和难点,对数据处理过程中主要算法提出了改进措施。针对实时数据处理现状,对未来的发展趋势作了展望,探讨了今后的重点研究方向。
复式挂弹架是飞机装挂炸弹的主要悬挂装置。文中较为完整的论述了复式挂弹架的各个组成部分和工作原理,基于系统的功能需求,利用PC机、武器控制板、USB数据采集器、驾驶杆等设计了复式挂弹架的脉冲发生器,可完全模拟飞机上的操作过程和投弹效果,并利用冷气代替燃气使挂钩开放。仿真结果表明:该半实物仿真系统是比较可靠的。
由于水声干扰子弹试验现场缺乏必要的可靠性数据,传统故障树分析法无法对系统可靠性进行分析。为了研究该子弹的可靠性,文中利用模糊故障树分析法,结合现场专家评估,获得了各个基本事件的模糊故障概率,并得到试验子弹失效概率,与试验现场子弹失效概率比较一致。通过对基本事件概率重要度分析,能有效地对较大安全隐患引起足够重视,对该子弹后续研究提供一定的方便。
针对LPI雷达信号调制识别问题,提出一种基于时频分析、图像处理和神经网络的LPI雷达信号识别新方法。该方法先对LPI雷达信号进行时频分析,获得时频分布图像,然后利用图像处理的方法对时频图像作预处理,最后再用RBF神经网络对处理后的图像进行识别分类。仿真实验表明,该方法在信噪比高于3dB时,平均正确识别率达到了92%。
研究了电子干扰下的舰艇编队雷达探测距离及水平杀伤区。分析了有源压制干扰、无源干扰和分布式干扰下的雷达作用距离模型,给出了受雷达作用距离限制的舰空导弹杀伤区远界计算方法,并对电子干扰下编队协同防空时的雷达重叠探测区、导弹水平杀伤区及舰艇间距进行了仿真。分析表明:干扰情况下,编队的雷达威力范围下降了约30%,不具备全向攻击能力的舰空导弹水平杀伤区范围下降了约75%;抗击亚音速飞机类目标时,编队间距宜保持在16km。
在分析红外图像中弱小目标检测方法的基础上,提出了一种基于局部窗口检测红外弱小目标的新方法。该方法利用图像的局部信息预测背景,直接根据当前像素点与背景像素点的灰度差及固定的分隔阀值检测目标,可以在低信噪比、强度变化剧烈的图像中获得较高的检测率与较低的虚警率。实验结果表明了该算法的有效性。
