针对目标融合跟踪算法在解算时,假定测量噪声为高斯白噪声与实际测量为“闪烁噪声”不相符的情况,提出一种交互式多模型粒子滤波的毫米波/电视复合制导无人攻击机火力解算融合跟踪算法,该算法适用于非线性、非高斯条件下、多传感器信息融合跟踪;可在有干扰的情况下,通过模型转换,实现模型的匹配,有效跟踪机动目标。通过数字仿真,验证了该算法具有较强的目标机动自适应能力,对提高MMW/TV复合制导UCAV的攻击效果有重要意义。
为深入研究反导决策的机理和方法,对导弹防御作战中威胁识别结果、落点预报以及拦截器拦截概率的不确定性进行了分析和建模,构建了不确定条件下拦截器对来袭目标分配的规划模型,所建模型与反导作战实际密切相关。针对拦截概率置信水平的两种不同情况,分别将问题转化为带区间参数的非线性规划模型以及三种机会约束规划模型并利用混合智能算法进行求解。
摘要:为了研究液压舵机本体结构的动力学响应对导弹液压舵机系统工作稳定性的影响，以液压舵机系统的工作原理为基础，建立了基于多平台的液压舵机系统机电液一体化模型，分析了包括活塞、连杆、曲柄结构的舵机动力学模型，计算了正常工作状态下液压舵机部件的承载力;并运用有限元法得到了液压舵机本体结构的振动特性。结果表明，一体化建模技术能比较准确的描述舵机本体结构的动力学响应特性，在产品研制过程中有较大的工程应用价值。
立体基线法测向是相位干涉仪测向的一种,可以应用于复合制导的被动雷达导引头(passiveradarseeker,PRS)中。如果测向误差过大,将直接影响反辐射导弹(antiradarmissile,ARM)命中精度。文中对立体基线法的测向误差进行了详细的推导,得到了在天线围成正三角形时,方位角和仰角联合测向误差达到最小;定性的得到天线围成周长和测向误差成反比关系;半径波长比增大,测向误差减小等结论。并通过仿真验证了结论的正确性。
超空泡航行体是一个具有非线性滑行力、系统参数不确定性的多变量系统。文中以Dzielski提出的航行体模型作为基础,分析了超空泡航行体在运动中,由于空泡形态、尾部湍流等因素引起的不确定性及外界干扰力。利用反演法设计了超空泡航行体的滑模控制器,并在控制器设计中加入自适应律,估计不确定项的上界。仿真结果表明,设计的控制器能够有效的调整超空泡航行体的纵向状态,并对设计的标准弹道表现出良好的跟踪性能。
针对强对抗条件下导弹复合制导寻的问题,提出了一种雷达/红外序贯滤波跟踪并控制雷达间歇工作算法。该算法在跟踪中使用了基于交互多模型和不敏卡尔曼(IMM-UKF)的序贯滤波方法,并在滤波过程中利用状态估计协方差与测量误差方差进行比较控制雷达间歇工作。仿真结果表明,与采用数据压缩滤波的跟踪算法相比,该算法具有更高的跟踪精度,并且能在保证一定的跟踪精度的前提下合理的控制雷达辐射。
针对地面时敏目标的运动特性,介绍了航空时敏制导炸弹的组成和功能并分析了系统中的关键技术。提出了一种时敏目标的快速捕获与跟踪算法,在具有CUDA架构的图形处理器GPU上加以编程实现并采用KD树搜索算法进行了特征点间的匹配。最后在Geforce240MGPU上对算法进行了测试,试验结果表明:在480×240像素的图像上进行目标的搜索与匹配,系统运行时间只有0.12s,比目前在CPU上所实现的算法在快速性上提高了20多倍,验证了系统的实时性和可行性。
为了解决战斗机使用空空导弹自主拦射攻击的问题,提出了一种空空导弹自寻优瞄准控制方法。首先描述了自主拦射攻击需要解决的问题;然后给出了基本解决思路并推演出瞄准偏差方程;接着创建了自寻优瞄准控制模型并设计了瞄准控制过程;最后通过仿真实验进行了与比例导引控制方法的对比测试和鲁棒性测试,结果表明自寻优瞄准控制方法对于解决自主拦射攻击问题非常有效。
弹道目标在高速运动情况下,会导致雷达回波一维距离像主瓣展宽和频谱峰值偏移,影响后续的真假弹头识别。文中首先分析了在高速运动下弹头进动的微多普勒特征,得出导致弹头进动微多普勒特征一维距离像展宽和频谱峰值偏移的相位误差,为获得理想的弹道目标微多普勒特征信息,提出应用多项相位变换的方法对脉内调制引起的相位误差进行补偿,最后的仿真实验验证了理论分析结果及所提方法的有效性。
为弥补均方根误差曲线法缺乏数值检验的不足,设计了基于灰关联的INS/GPS组合导航系统滤波效能评估方法。首先简要介绍了灰关联分析的评估原理;其次建立了INS/GPS组合导航的Kalman滤波器;将灰关联分析应用于组合导航系统滤波效能评估,从滤波前后导航数据关联角度给出了数值检验。结果表明,基于灰关联的组合导航系统滤波效能评估法是有效的,同时可与均方根误差曲线法配合使用。
利用数值模拟方法研究导弹冷弹射过程的动力学特性及技术可行性。基于地面气源向发射筒供气推动导弹出筒的冷弹射原理,并借助于虚拟样机技术及有限元方法,在Adams/View中建立单发防空导弹弹射过程刚柔耦合动力学模型。以导轨和滑块配合间隙及风速为变量进行仿真,得到了发射筒振动和导弹扰动情况的动态数据以及不同间隙和风速对导弹离筒姿态的影响。结果表明,风速对导弹冷弹射有较大的影响,合理的配合间隙有利于导弹冷弹射出筒。
从工程实践角度,对防空导弹目标分配总体方法进行研究,包括:应该解决的若干问题、目标可分配区的计算方法、目标分配的总体思路和流程、分配算法优化等。重点针对防空导弹对不同类别目标具有不同杀伤区的问题,提出通过限定目标参与分配方案计算的时机以改善武器系统设计效果的新思路;介绍将传统的匈牙利算法应用于目标分配的处理方法,并提出一种基于启发式算法、可提高运行效率的求解方法。仿真结果验证了该方法的可行性。.
以巡航导弹航迹规划为应用背景,提出了一种基于Voronoi图与改进遗传算法的巡航导弹分层航迹规划算法。该算法基于Voronoi图建立威胁模型对规划环境进行描述,生成初始航迹及导航点;采用变长度染色体整数编码方式,基于回溯深度优先算法产生初始种群,并设计了相应的遗传算子。进行了仿真试验,通过与遗传算法规划结果进行对比,验证了该方法在巡航导弹航迹规划快速性与最优性方面的提高。
研究提出了一种利用捷联惯性测量组合射前测试数据,进一步提高捷联惯导精度的方法。该方法通过落点偏差估计系数将惯性测量组合测试观测方程与落点偏差联系起来。通过对落点偏差估计值的圆概率误差最小化得到落点偏差最优估计系数。讨论了具体应用的方法,并通过仿真验证了方法的有效性。
抗击效果评估是防空作战中的重要环节,文中阐述了海上平台在防空作战中,使用中远程舰空导弹对空中目标进行抗击效果评估的必要性和实时性要求,从海上舰艇防空作战毁伤效果实时评估的要求出发,分析研究了水面舰艇平台对空中目标进行打击效果评估的评估信息获取手段和信息类型,在此基础上,建立了舰载远程舰空导弹对空中目标毁伤效果实时评估的规则和模型。
根据初始瞄准误差、导引头角噪声、目标闪烁的特点,分别建立对应的比例导引制导模型,广泛采用伴随法,得到其伴随模型,并利用无量纲归一化方法,得到无量纲脱靶量与制导系统各参数的关系,仿真结果表明制导系统的脱靶量与有效导航比、系统阻尼、带宽与脱靶量密切相关,低阻尼、低带宽对制导系统的脱靶量有不利的影响;由角噪声、目标闪烁引起的脱靶量并不随末导时间的延长而减小趋于零,而是趋于稳定的常值。
为了提高对目标群的打击效果,研究了多弹编队系统中存在的目标分配决策问题。首先,利用弹间共享信息,综合考虑导弹性能、目标特性以及弹目之间的态势关系,建立弹目之间优势矩阵模型;然后,利用贪心算法及蚁群优化提出了一种简单有效的一轮拍卖及其改进算法以在规定时间内得到单弹的次优目标分配方案,并以此得到整个弹群的分配结果。最后,仿真结果证实了所提出方法的有效性。
为了建立“人在回路”图像制导导弹射手控制模型,对射手操作行为进行了分析研究,采用理论分析法建立了射手模型的结构,用辅助变量法对模型参数进行了辨识。通过试验验证了射手建模的正确性,该方法也适用其它图像制导导弹的射手建模过程。
在空空导弹复合制导系统中数据链系统用于中段制导,要对空空导弹复合制导过程进行仿真,就必须研究数据链系统的仿真技术。针对数据链系统仿真需求,研究了空空导弹复合制导半实物仿真系统的组成、数据链仿真原理及其实现方法、数据链模拟器的设计方案、数据链信息计算模型等内容,并提出了利用数据链模拟器实现数据链仿真的试验方法,在空空导弹复合制导系统半实物仿真应用中具有较高工程应用价值。
分析末制导系统的有限时间稳定性以及末制导的需用过载,建立末制导回路动态品质与系统性能之间的关系,并讨论直接力的引入时机问题,最后对敏捷导弹的末制导精度进行分析,得到脫靶量、飞行控制系统性能、探测系统性能、量测噪声以及目标机动的关系,结果表明敏捷导弹对探测系统的性能提出了更高的要求。
为了探索弹丸飞行时MEMS射流发电机气道中压电振子在气流作用下的运动情况,对发电机的流场和压电结构部分的流固耦合问题进行了理论分析与数值模拟,采用有限元法,利用ANSYSWorkbench和CFX及ANSYSFLOTRAN相结合的算法实现流体分析和结构分析的单向流固耦合计算和双向流固耦合计算,并对两种流固耦合方法进行了分析和比较,最后得出在高速气流驱动下固体结构的变形相对较大,导致流场的边界形貌发生了相对较大的改变,宜采用双向流固耦合的办法进行仿真分析。
针对地面复杂电子装备易遭受破片毁伤这一特点,且为有效解决复杂装备战场抢修研究战场损伤数据缺乏的问题,基于现有研究成果,完善了地面目标破片损伤概率模型,提出了地面复杂电子装备几何模型描述方法、战斗部起爆规律、战斗部破片仿真方法及目标损伤仿真方法,并开发了某型装备损伤仿真平台,验证了破片毁伤地面目标仿真方法有效性,研究成果将为破片毁伤研究及地面装备战损研究提供支撑。
瞄准式战斗部是防空导弹提高战斗部杀伤威力的重要发展方向。根据不同弹目交会条件调瞄准战斗部的最佳起爆延时时间,可以提高防空导弹对目标的毁伤能力。文中建立了弹目交会模型和最佳起爆延时的计算模型,分析了影响最佳起爆延时的因素。仿真结果表明,最佳起爆延时不仅与交会条件有关,与随动系统的工作位置也有关。因此,必须确定瞄准式战斗部的最佳起爆延时才能有效击毁目标。
为有效评估预制破片战斗部的毁伤效能,文中针对空中目标进行了动态毁伤威力研究。根据预制破片战斗部的结构特点,从爆炸瞬间的运动初始状态出发,建立了破片群的空间运动模型,并基于Matlab仿真得到了确定时刻对应的破片群空间分布规律及其相应的破片状态。结果表明,在总质量一定的前提下,45mm的预制破片的装填数量多,爆炸初速和动态飞散角大,并且在15ms后飞行距离较远。仿真结果可以为该型预制破片战斗部的总体优化提供理论依据。
常规弹药制导化改造过程中转速的测量尤为关键。针对常规弹转速高的特点,提出一种基于捷联式单轴磁传感器的常规弹药转速测量方法。在建立了弹丸质点外弹道模型、载体磁场模型和单轴磁传感器模型的基础上,使用Matlab对磁传感器输出信号进行仿真,利用滑动窗口CZT变换方法由磁测信号中提取弹丸转速信息。最后对仿真结果做误差分析,验证了此种转速测量方法的可行性。
为了提高低帧频光电经纬仪对引信作用点坐标的测试精度,文中提出了一种利用引信作用时间数据和光电经纬仪测角数据融合处理的目标空间指向角测试技术。数据分析表明:相对单一低帧频光电经纬仪的测量结果,该方法能大幅度提高目标空间指向角的测试精度。因此,该方法的应用能有效提高引信作用点坐标测试精度。
目前靶场主要采用扇形靶试验方法来测定弹丸的杀伤半径,其原理就是弹丸垂直放置,按不同距离分别设置6个圆心角为60°的靶,通过破片命中靶板的统计结果,来计算弹丸的杀伤半径。扇形靶试验结果原理上等同于弹丸综合威力试验时轴向90°的状态,其定义可以用杀伤概率来表示,即一定距离处一个人形靶上命中一块破片的概率为0.632时,该距离为杀伤半径。杀伤半径的结果可以通过分析弹丸综合威力试验数据进行计算,而不必要再次开展扇形靶试验。
重点论述了在穿甲弹结构设计中弹托采用变齿距结构设计方法。设计中以不同受力部位采用不同齿距的设计思想为指导,对弹托危险面进行近似的等应力设计与计算,与弹托采用均匀齿距相同部位危险面进行比较,能够有效减小危险面的应力,降低消极质量,提高炮口能量利用率。文中的设计思路对穿甲弹的结构设计有一定的指导作用。
为研究单发子弹失效概率和子弹发数对水下连续爆炸子弹群连发失效概率的影响,分别用概率理论和蒙特卡罗法进行了理论分析与仿真。结果表明:子弹群连发失效概率受单发子弹失效概率的影响很大且随子弹发数增加呈线性增加,针对300~500发的子弹群,单发失效概率为0.5%~4%时,出现2发及2发以上连续失效的概率为0.74%~53.44%,出现3发及3发以上连续失效的概率为0.00318%~3.03%,出现4发及4发以上连续失效的概率几乎为0。
为弄清斜侵彻时攻角对弹道的影响,应用LS-DYNA有限元仿真软件对弹体正、斜侵彻混凝土靶板过程进行了三维数值模拟,通过比较正侵彻时仿真结果与Young经验公式计算结果,验证了有限元模型的合理性,而后通过改变弹体侵彻角度和弹速方向,研究了斜侵彻条件下攻角对弹道形状、侵彻深度及爆炸效果的影响。结果表明:斜入射时正、负攻角对应弹道形状差别较大;绝对值相等的情况下,正攻角的侵彻深度及爆炸效果均优于负攻角。
为恢复强噪声干扰下的内爆炸冲击波压力信号,通过分析DbN、SymN及CoifN三种常用小波基的时频特性,结合内爆炸冲击波信号突变快、多峰值的主要特征,比较了三种小波基重构冲击波原始信号的能力以及在强噪声背景下提取特征信号的准确度,Sym10小波显示出较强的信号恢复能力,为内爆炸冲击波信号恢复的最佳小波基。
针对激光近炸引信和预制破片战斗部的引战系统,搭建了引战配合数学仿真系统,用于研究引战配合效率以及引战系统参数的优化设计。基于模块化和面向对象的设计思路,建立了典型目标的激光散射特性仿真模型、典型目标易损性及几何网格模型、引战配合延时模型、引战配合效率计算模型,仿真结果输出到可视化仿真模块实现了仿真结果的动画演示。通过仿真实例,验证了该引战配合仿真系统设计的合理性和可行性。
为研究“三明治”结构中的夹层材料效应对被动反应装甲设计的重要意义,文中采用试验研究和数值模拟相结合的方法,对比研究了多种材料夹层结构的抗弹机理和性能。结果表明,利用夹层材料在冲击作用下的体积膨胀和不规则变形对弹体形成侧向干扰,使弹体产生偏航是提高夹层结构抗弹能力的重要机制。新型材料超高分子量聚乙烯纤维板(UFRP)作夹层时,结构抗弹效果最好。
在实验的基础上,运用数值仿真方法研究了长径比约为1:1钨柱的着靶姿态对40Cr钢板侵彻效应的影响。获得了入射角与极限穿透速度的关系,以及侵彻速度相同时,入射角与穿透靶板后剩余速度的关系。在此基础上研究了同种规格的钨柱侵彻不同厚度的均质装甲钢和40Cr钢板时极限穿透速度的关系,得到了两者速度比为1.13:1的结论,为寻求低成本等效靶板提供了有效试验依据。这些研究成果对破片毁伤战斗部的设计具有实际指导意义。
研究了某型迫击炮弹基本药管发射安全性的评估方法。分析了迫击炮弹尾管炸裂原因,建立了一种预测迫击炮弹尾管炸裂发生概率的方法,通过统计推断出其低温最大尾管压服从正态分布,计算了尾管炸裂概率。结果表明该迫击炮弹尾管炸裂概率较大,通过改进基本药管,消除了尾管炸裂隐患。建立的尾管炸裂概率预测方法可用于迫击炮弹基本药管的发射安全性分析。
采用双三次样条方法建立了某型固体火箭发动机特型喷管扩张段型面;考虑燃气流动和温度的耦合影响,采用二维轴对称可压缩N-S方程进行数值仿真分析。以发动机推力和总压恢复系数最大为优化目标,模拟退火算法寻优进行了特型喷管的优化设计,与初始设计方案相比,轴向推力提高2.38%,总压恢复系数提高2.22%。结果表明:特型喷管性能远优于锥形喷管,通过对型面的优化设计可以提高喷管性能。
在高压水射流清理固体推进剂的过程中,安全性是必须考虑的关键性指标。概述了应用高压水射流技术清理固体推进剂的适用性和危险性;理论分析了水射流作用下固体推进剂的点火机制。结果表明,在高压水射流清理固体推进剂时,安全性较常规炸药低,必须预先进行作业系统的安全性评估。
为了分析全复合材料裙和网格复合材料裙两种裙结构的性能特点,文中建立了全复合材料裙和网格复合材料裙的三维有限元模型,并分别进行了稳定性分析,得到了两种裙的屈曲临界载荷值和一阶屈曲模态;同时对全复合材料裙和网格复合材料裙进行了轴向压缩试验,计算结果和试验结果都表明在长度、质量相同的情况下,后者的刚度明显高于前者。
文中针对采用有机涂层材料作为耐烧蚀、抗冲刷内壁的典型复合材料火箭发射器结构的研究,介绍了复合材料发射器目前的技术状态、成型工艺、相关试验方法以及试验结果,为可重复使用复合材料单兵武器发射器研制提供一定的技术参考。
为研究固体火箭发动机推进剂/衬层粘接界面层的作用特点,以推进剂/衬层粘接试件为例,采用二维粘弹性有限元方法,探讨不同中间相厚度、模量、泊松比时粘接系统的结构响应。结果表明:中间相模量越大,推进剂的应力集中现象越显著;随着中间相厚度的增加,推进剂的应力集中程度明显减弱;中间相的泊松比对粘接系统的应力影响较小。研究结果为界面设计提供依据。
文中提出了一种三维药柱燃面退移计算近似算法,并用UG软件的二次开发功能执行此算法,达到了快速准确的获得药柱肉厚-燃面曲线的目的。UG二次开发通过MFC和UGAPI函数交叉使用实现,MFC制作对话框界面,UGAPI函数执行燃面退移算法。最后以某型号发动机装药为例,运用此方法和传统方法对比,验证了该方法的正确性和高效性。
为设计一种新型高超声速滑翔飞行器,采用数值模拟方法对HIFiREFlight1所选用的试验飞行器进行改型设计,使其具有良好的气动性能。结果表明:飞行器上表面形状和翼型对其气动性能影响显著,升阻比随上表面迎风面积的减小而升高;当机体不带机翼时,升阻比随马赫数的增加而升高;具有乘波特性的机翼能够给机体提供较高的升阻比;在研究范围内(Ma=4~10),随着马赫数的增加,Model3的升阻比先增大后减小,当马赫数为8时,升阻比最大。
对三管并联发射产生的含高速运动弹丸的膛口射流进行数值模拟计算,建立其数学物理模型,采用AUSM格式求解三维N-S方程,弹丸采用大位移运动边界的动网格技术处理,湍流模型采用Spalart-Allmaras模型。得到了含高速运动弹丸的膛口射流的结构和流动参数,预测了膛口射流与弹丸出膛口后的相互耦合作用。结果可为多管发射武器系统射击精度的预测提供必要依据。
文中采用CFD数值方法,对相对厚度为17%的GAW-4多段翼型进行了侧壁边界层的数值模拟,并与西工大NF-3低速风洞的实验结果进行了比较。结果表明:对于NF-3翼型测压实验而言,当攻角小于4°时,风洞侧壁边界层对翼型展向的影响可忽略;当攻角大于4°时,风洞侧壁边界层对翼型中间剖面的流场影响必须加以控制和修正;并验证了NF-3风洞侧壁边界层吹除控制系统可以有效控制侧壁边界层的干扰,改善和提高翼型的气动特性。
通过对旋转弹丸外弹道角运动轨迹和攻角方程的理论分析,研究了以二圆运动模式为基础的弹丸运动矢量表示方法,进而将其分解为进动、章动和自转3个分运动。以二圆运动机械结构设计为依据,分别采用不同的机械结构实现了弹丸角运动的3个分运动,将3个分运动的机械结构合成后,完成了弹丸角运动模拟试验台的研制。最后利用动力学仿真软件Adams验证了弹丸外弹道角运动轨迹的正确性。
利用数值模拟的方法对单兵火箭弹的主要空气动力系数进行求解,运用流体动力学Fluent软件对单兵火箭弹的空气特性进行数值仿真,求解出火箭弹在攻角a=0~15°范围内的升力系数和阻力系数值。将数值计算结果与试验数据进行对比,结果表明,升力系数随攻角增大而递增;阻力系数在攻角a=2°时最小,之后随攻角递增,并且随攻角变化曲线与试验结果相近。
文中以某型大长细比火箭弹为研究背景,利用基于N-S方程的CFD软件研究了海拔高度从0km到80km,马赫数从0.6~5.0时主要气动参数的变化情况。结果表明:海拔高度在30km以下时,升力系数、阻力系数和压心系数等随着海拔高度增加变化量较小;而到了30km以上高空时,随着海拔高度的增加,阻力系数和升力系数增加很多,压心前移明显,并且马赫数越小变化越剧烈。依据所得气动参数设计的高空飞行弹道与野外飞行试验结果相符,进一步验证了研究结果的可信度。
为了减小交叉干扰对罗兰C数据链应用与定位应用的影响,文中设计了一种数据链交叉干扰抑制新方法对信号进行滤波处理,通过仿真和实测数据的验证,该方法获得了较好交叉干扰抑制效果,并大大提高了罗兰C数据链PPM解调正确率。
新一代导弹任务计算机拟采用综合模块化航空电子体系。该体系能够将传统的多个子系统综合到单一的硬件平台。为此文中提出了一种强分区操作系统模型,该模型能够提供各应用分区在时间和空间上完全的独立和隔离。文中着重就强分区内核FCOS的体系结构、分区调度、分区间通信以及存储管理等进行了详细的论述,并对该操作系统进行了评估和优化。最后结合某型弹载武器系统,使用该操作系统将传统上独立的三个子系统综合到一个系统中。
在常规弹的地磁导航系统中,载体磁场是影响磁传感器测量精度的主要干扰因素。为了准确地对这一干扰磁场加以消除或者补偿,文中对载体磁场中感应磁场的分布规律进行了仿真研究。文中采用磁标量法求解磁场,研究了常规弹的三维静态磁场仿真技术,使用有限元工具ANSYS仿真得到了弹体上各点磁感应强度的数值解,根据绘制的云图和数据变化曲线图,分析得到了匀强磁场中弹体内部以及沿弹壁轴向和横截面上感应磁场的变化规律。
针对折反射全景侦察图像信息量非常大不方便人眼观察其中有用信息的特点,通过研究目前运动目标检测方法,提出一种差分分块消除运动目标检测算法。该算法的关键点包括:一是最佳分割阈值的确定方法;二是分块宽度的确定方法;三是确定哪些块可消除、哪些块可保留的判定方法。实验结果表明该算法能很好的检测出真正的运动目标,且能很好的抑制虚假目标。该算法效果明显,但仿真时间增加不多。
国内对网络化区域封锁子弹药的研究刚刚开始,定位技术是网络化区域封锁子弹药的关键技术之一。文中介绍了子弹药采用超声波定位的原理,进行了网络化区域封锁子弹药超声互定位模块系统设计,给出了硬件配置,阐述了软件设计流程,提出了实验数据处理方法。在此基础上进行了实验研究,实验结果表明模块在8~22m间探测时误差小于1m,且能够实现粗略定向功能。
为解决层次分析法应用于高能激光武器反导能力评估时,指标权重标度的确定由单个专家完成,难以保证准确性和客观性的问题,提出基于多领域专家的层次分析法,采用多名领域专家共同确定指标的相对权重标度,并给出其应用于激光武器反导能力评估的完整算法流程。该方法在课题研究中获得了成功应用。
为研究PHM方法的应用问题,从建模角度分析两种不同的PHM方法。利用MTBF概率分布和socket的全寿命周期费用建模,介绍模型仿真方法。研究末端高层反导武器系统单socket全寿命周期费用与安全极限和预测距离的关系。最后,用实例分析介绍PHM费用的确定方法和PHM方法的选择过程。模型仿真结果可以作为PHM方法选择和具体参数设定的依据,其结论可以指导末端高层反导武器系统PHM技术的应用。
针对传统滑模干扰观测器计算复杂、跟踪干扰速度慢等不足,基于自适应super-twisting算法提出一种新型干扰观测器技术。回顾已有滑模干扰观测器方法的基本原理并分析其跟踪速度慢、计算复杂的原因;基于辅助滑模面技术及自适应super-twisting算法设计高阶滑模干扰观测器,并证明其对干扰的快速跟踪特性。仿真分析表明,相比于已有滑模干扰观测器,该算法具有跟踪干扰速度快、计算简单的优点。
针对密集杂波环境下多目标数据关联问题,提出了一种基于弱化算子自适应模糊C均值聚类的数据关联算法。该算法首先采用弱化算子对有效回波进行弱化处理,在此基础上应用自适应模糊C均值算法对目标有效回波进行聚类,并将聚类中心作为相应目标最终观测值,最后采用最近邻法将聚类中心与目标航迹配对。实验结果表明,该算法与FCM方法相比,具备更高的关联和跟踪精度;与JPDA算法相比,提高了关联时实性。
根据火箭弹锁弹力的一般设计原则确定了系统火箭弹锁弹力为1470N。利用有限元法对火箭弹运输过程紧急制动进行仿真模拟,结果表明,固弹销剪切部位最大应力为155MPa,所受的最大冲击力为887N,安全系数为2.5。运输试验表明,980N的锁弹力为弹药运输要求的临界状态。发射试验表明,1470N的锁弹力满足火箭弹发射各项性能要求。因此,本系统锁弹力设定为1470N,能够满足产品运输和发射要求。
针对导弹导引仿真对微波暗室的性能要求,用几何光学法和能量积分法建立了微波暗室性能的评价模型。从几何光学原理出发,分析了电磁波在尖劈形吸波材料中的反射情况,得出尖劈顶角与反射率、反射次数之间的关系。给出静区能量的积分计算方法。简化了Maxwell求解问题的复杂度,提高了工程计算效率。计算结果比传统方法更具有工程应用价值。
应用最优弹道估计方法,研究了多测速系统数据的融合处理技术,获得了最优弹道结果,并与高精度GPS数据进行了比对计算,发现两弹道分速度比对差值极小,计算精度达到厘米级。结果表明,最优弹道估计方法能够更好地获取高精度的弹道结果,是一种多测速系统数据处理的有效方法,在试验任务中得到了成功应用,提供了可靠的数据处理结果。
为了解决火箭橇试验中橇体长时间巡航运动的问题,采取了火箭发动机橇载多路时序点火控制的方法,分别从控制方法、系统的远程控制、远程检测、自动断电、硬件电路设计、软件程序设计、系统封装、系统的可靠性验证、系统安装等方面进行论述。该橇载点火控制系统可根据试验时序要求,控制不同的火箭发动机按要求的时序工作,使火箭橇运行速度达到设计的弹道要求。
为研究固体火箭发动机密封件在湿热环境下的失效机理和性能劣化规律,设计开展了F108氟橡胶密封件湿热加速老化寿命试验,并利用数理统计方法对试验结果做了显著性分析。结果表明湿热环境下氟橡胶主要发生交联和水解反应,温度是引起老化的主要因素,湿度起促进作用。
针对目前装备故障预测面临的数据小样本问题以及现有数据驱动方法的不足,提出了一种基于相关向量机的装备故障预测方法,并通过故障预测仿真实例验证了方法的有效性和合理性。理论分析及应用结果表明:与神经网络、支持向量机等方法相比,该方法在保持较高预测精度的同时,在输出形式、参数设置等方面具有优势,应用前景广阔。
