基于虚拟样机的系统仿真技术及其在机械引信研制中的应用

研究机械引信内部机构的运动，采用传统的实验方法难窥系统全貌，建造虚拟样机，并在其基础上进行仿真，为研究人员创建了身临其境的感觉，从而启发设计构思，进行辅助系统测试与评价。本文介绍了虚拟样机和仿真技术基本概念和发展状况，如何构造机械引信的虚拟样机，还阐述了进行仿真的必要性以及运用仿真软件进行仿真工作的流程。     

基于虚拟样机的某引信钟表机构故障分析

为对引信故障进行快速准确的分析,利用虚拟样机技术,结合多体动力学分析理论,建立了某引信无返回力矩钟表延期解除保险机构的虚拟样机。采用实测弹道数据驱动仿真模型的方式准确获得了该引信机构的动态特性,讨论了引信产生瞎火的原因及相应的改进措施。结果表明:提高定位销的工作可靠性是解决该引信瞎火的根本途径,且这一结论在试验中得到了进一步验证。     

引信冲击试验随机驱动信号的生成方法

文中阐述了一种生成冲击试验驱动信号的方法.该方法通过对实测冲击信号(这里是指作用于引信部位的冲击加速度信号)的傅立叶谱进行统计分析,结合随机数的产生法,生成了满足时域特性的随机冲击信号.为仿真引信虚拟样机模型在冲击环境下的动态特性分析提供可靠的数据支持.     

某型引信的结构样机与模态分析

利用UG软件建立了某引信的结构样机,并对该引信整机进行虚拟装配。分析了装配过程中的约束、干涉等问题,介绍了与生产相关的物料信息。利用Abaqus软件对引信结构样机进行了模态分析,获得了引信的前三阶固有频率和振型特征。分析表明,该引信的模态设计符合要求。     

基于虚拟样机的空空导弹引战模型

建立了一种基于空空导弹制导系统虚拟样机的引战系统仿真模型,用于研究导弹对目标的毁伤过程、引战配合效果以及引信和战斗部参数优化等。以制导仿真输出的实时弹道信息和目标三维外形为基础,构造了引信探测、延时起爆、战斗部飞散、毁伤计算等模型,仿真结果输出到视景仿真模块,用于末端交会过程的实时显示。引战仿真和制导仿真、视景仿真连接后,构成了完整的空空导弹虚拟样机。该虚拟样机运行效果良好,验证了引战仿真系统建模的合理性。     

一种激光引信光学系统的虚拟样机建模技术

光学系统是激光引信的重要组成部分,同样,光学系统的建模也是激光引信虚拟样机技术的核心部分。由于文章所研究的光学系统采用脉冲体制激光器和不规则面形探测器,并且所要探测的目标特性较为复杂,传统的光学仿真软件不能满足虚拟样机的要求。所以,文章采用统计建模与Matlab软件编程相结合的方法进行光学系统虚拟样机建模。     

连续波多普勒引信的系统仿真

从系统功能的角度分析了连续波多普勒引信的原理和系统组成，并分解为相对独立的子系统。重点从信道的角度考虑建立部件的可以通用的数字模型，形成了无线电引信信息传递、信号处理、启动特性的数字模型，为引信对外部输入信号(干扰、抗干扰)的研究提供了仿真平台。采用MATLAB／Simulink按照从上而下、逐步细化的方法，建立了相应的仿真模型，最后对系统仿真模型进行了测试，并给出了仿真结果。     

激光引信脉冲宽度对目标回波的影响研究

基于窄脉冲激光引信的虚拟样机模型和目标近场散射模型,计算了不同脉冲宽度下的目标回波功率,并可定量给出目标回波的波形和峰值功率随发射脉冲宽度的变化规律.经过仿真模型验证,研究结果可以为窄脉冲激光引信的探测阈值和脉冲宽度等参数的优化设计提供依据.     

侵彻引信起爆控制电路性能样机设计方法

针对引信传统设计过程中只能在实物试验中测试验证引信性能,引信研发效率受到制约的问题,提出侵彻引信起爆控制电路性能样机的设计方法。该方法将起爆控制电路设计和验证过程中的关键特征总结为数据矩阵,以设计要求、数据和知识库作为输入,建立起爆控制电路在数字空间中的性能模型。通过建立性能样机可以快速测试在当前工况条件以及环境噪声更为复杂的工况条件下起爆控制电路的响应情况,在不需要实物试验的情况下测试选用不同元器件对起爆控制电路性能的影响,能够有效提升研发效率。     

液压挖掘机多领域建模与仿真

针对机电液一体化系统联合仿真对硬件及操作人员要求过高的问题,提出基于同一仿真平台Matlab建立复杂系统虚拟样机的方法。以建立液压挖掘机虚拟样机多域仿真模型为例,采用Matlab软件SimMechanics工具箱、SimHydraulics工具箱和Simulink工具箱分别建立了液压挖掘机的机械系统、液压系统和控制系统仿真模型,并通过各模型间的接口技术,实现了机械、液压、控制子系统的有机集成。仿真结果证明:该方法可在样机设计阶段进行系统整体性能分析,能及时发现错误,降低开发成本,为复杂机电液一体化系统的多领域仿真分析提供了有效方法。     

基于目标联合特征提取的脉冲多普勒引信抗干扰方法

针对脉冲多普勒（PD）引信对抗信息型干扰能力不足的问题,提出一种基于目标联合特征提取的PD引信抗干扰方法。基于信息型干扰下PD引信基带滤波器的输出信号,结合PD引信目标函数,并利用二分类与单分类支持向量机构造引信期望信号空间,设计了基于目标联合特征提取和识别的PD引信原理样机。进行了抗干扰实验验证,结果表明,基于目标联合特征提取的PD引信原理样机抗干扰成功率大于90%,从而可知该方法能够显著提高PD引信抗干扰能力。     

无线电近炸引信混沌码调相与线性调频复合调制波形设计与分析

为提高复杂战场环境下的无线电引信探测性能和抗干扰性能,设计一种混沌码调相与线性调频复合调制无线电引信发射波形。以模糊函数为工具,理论推导了复合调制波形的模糊函数,定量分析与计算了发射波形分辨性能及抗有源欺骗式干扰性能,并进行了抗干扰性能的实验验证。仿真分析与测试结果表明,混沌码调相与线性调频复合调制信号波形具有更好的分辨性能以及更强的抗有源欺骗式干扰性能。     

基于软件无线电的导弹无线电引信研究

介绍了导弹软件无线电引信的概念及优越性，分析了导弹软件无线电引信的特点与结构模型，提出了一种导弹软件无线电引信的中频数字化实现方案，最后讨论了其关键技术以及根据现有条件的实现方法．     

弹丸外弹道及引信活击体爬行力数值仿真

针对惯性触发引信设计过程中引信零件爬行力计算问题,分析了引信及弹丸在外弹道飞行时的受力情况,运用计算流体力学软件（FLUENT）对弹丸空气动力进行了仿真分析,得到了弹丸在外弹道飞行的阻力和翻转力矩。再由虚拟样机软件（ADAMS）对弹丸整个飞行过程进行模拟计算,得到弹丸在整个外弹道的稳定性情况、飞行轨迹和引信活击体受到的爬行力。所得结果和分析对弹丸外弹道分析及引信惯性触发机构的设计和研究具有一定参考意义。     

鱼雷引信目标信号的小波消噪研究

鱼雷引信目标信号的背景噪声消除是确保引信可靠动作的重要手段。传统的带通滤波方法消噪精度低，波形稳定性差，而小波变换在对信号进行消噪处理方面具有良好的特性，它可利用不同的尺度参数将信号分解到不同的频带上。该文基于典型的鱼雷电磁引信模型和磁引信目标信号模型，采用小波变换的方法对复杂背景干扰下的引信目标信号进行了消噪处理，并使用数学分析软件MATLAB对消噪结果进行了仿真。仿真结果表明，相比传统的消噪手段，小波消噪具有精度高、适用性强、信号波形失真度小的优点，可有效消除鱼雷引信目标信号中的背景噪声。     

无线电引信快速原型开发平台的实现

介绍了软件无线电技术在无线电引信快速原型开发平台中的应用,分析了两者的共性,讨论了系统开发方案,采用软件无线电引信技术构建快速原型样机,通过PCI总线和以太网完成系统互联,简化了结构,节约了开发费用。同时还探讨了快速原型开发平台在无线电引信研制过程中的应用,通过软件的设置实现对硬件的灵活配置,完成多种体制引信原型样机之间的切换,在早期的方案阶段进行系统方案及算法验证,多方案比对、选优,在后期的详细设计阶段进行硬件在回路仿真,以降低研制风险,缩短平均开发周期。