外弹道设计中的弹重最优化问题求解

本文求解了外弹道设计中两个基本而重要的弹重最优化问题,还重新确立了“合理弹重”的概念与判据。两个问题是:给定最大射程X_m,求使膛口动能E极小的最优弹重q~*;给定膛口动能E,求使最大射程X_m极大的最优弹重(?)。本文用定理形式揭示了所述问题的规律性与解法,解算出了相应的特征值表,使问题得到了完善解决。     

基于广义随机有色Petri网的测试性建模方法

针对现有测试性模型简化系统故障与测试之间的关系,忽略故障模式之间复杂性的问题,提出一种基于广义随机有色Petri网（CGSPN）的测试性建模方法。在Petri网的理论基础上对故障模式复杂性进行分析,并用不同颜色表示严酷度等级,完成CGSPN模型的构建。应用编码方案区分同一故障的多种故障模式,有效降低建模难度。采用可达性算法获取相关性矩阵。引入三角模糊数算法获取专家知识,将专家数据作为先验信息与后验测试数据相结合,解决数据量少和不可靠问题。以某型导弹为例建立CGSPN模型,对其进行测试性分析,得到96.8%的故障检测率和100%的故障隔离率,在满足系统测试性指标要求基础上丰富了模型的内容,为装备的测试性建模提出了一种新方法。     

基于广义随机Petri网的导弹系统测试性建模与指标评估方法研究

针对目前导弹测试性指标论证时缺乏有效方法支撑的问题,提出了一种基于广义随机Petri网（GSPN）的测试性建模方法。在建立导弹系统三维立体结构GSPN模型基础上,以各子系统的平面GSPN模型为研究对象,分析导弹系统故障检测及维修过程,同时根据国家军用标准GJB/Z1391—2006 故障模式影响及危害性分析指南对系统故障模式进行分类;基于GSPN模型可达标识图与嵌入马尔可夫链同构,以实存状态集和消失状态集表征库所变迁,采用同构法对测试性指标进行求解;以某型导弹子系统为例,对其测试性指标进行了评估,得到92%的故障检测率和90%的故障隔离率,验证了所提建模方法和相应算法的有效性,对测试性指标的权衡分析与评估具有指导意义。     

基于广义随机Petri网的鱼雷系统级测试性参数确定方法

在装备论证阶段,提出科学合理的测试性指标要求,可以有效指导测试性设计。目前鱼雷武器系统还缺乏有效的测试性参数定量分析方法,在综合比较现有各种测试性需求分析模型的基础上,提出了一种基于广义随机Petri网的测试性建模方法。通过构建鱼雷武器系统基层级维修保障流程的广义随机Petri网模型,得到状态可达图,并利用同构法,求解了测试性参数与可用度之间的关系;以可用度和平均故障修复时间为设计指标,对国外某型鱼雷的测试性参数进行了求解,并利用Petri网 建模工具PIPE4.3.0软件进行了仿真分析,验证了模型和算法的有效性。     

基于广义随机Petri网的混合冗余系统可靠性建模

针对冗余系统动态性能难以描述、共因失效影响计算复杂的问题,提出考虑共因失效的广义随机Petri网络(GSPN)模型。在对典型冗余结构进行建模的过程中,引入冲击库所/变迁的概念拓展Petri网建模表示方法,并利用可达图验证了模型的可用性,有效描述了系统的动态失效行为。利用GSPN模型时间变迁特性,合理设计网络结构,实现单元以及系统的故障状态信息保持。在提出的GSPN模型基础上,运用蒙特卡洛仿真的可靠性评价方法生成系统寿命数据,计算系统的可靠性。以某型导弹PLC系统为例进行从单元到系统的模型搭建,实现多种冗余结构混合的系统可靠性求解。研究结果表明：所提方法与考虑共因失效的传统解析法的可靠性差值在0.02以内,验证了方法的可行性。     

一类搜索型多对一随机格斗的获胜概率

利用状态概率分析方法研究初始时刻一方处于隐蔽状态，搜索时间、毁伤间隔时间服从一般分布的多对一搜索型随机格斗模型，得到获胜概率的一般公式。将搜索时间和毁伤时间的密度函数代入可求得具体格斗模型的获胜概率。     

基于层次广义随机Petri网的测试性建模新方法

针对目前装备系统采用层次化、模块化设计,维修级别与测试性建模复杂度大大提高的问题,提出一种基于层次广义随机Petri网(HGSPN)的测试性建模方法。将主流模型和广义随机Petri网(GSPN)模型进行对比,阐明主流模型存在的问题,以及选择GSPN模型的原因;对装备进行层次划分,建立分层GSPN模型;系统及其组成元件存在多个故障模式,为区分这些故障模式提出一套完整编码方案;给出可达性算法获取层次相关性矩阵,运用测试性评估数学模型得到各层级的测试性水平,将各层级的测试性信息汇总,得到装备完整的测试性水平。以某型导弹发动机系统为例,建立其HGSPN模型,并对测试性指标进行确定,得到100%的故障检测率和66. 7%的故障隔离率,验证了所提建模方法和相应算法的有效性。     

基于Hu矩与改进PNN的飞机姿态识别算法

在军事领域,为了快速准确识别出飞机飞行过程中的姿态,提出一种基于Hu矩与改进的概率神经网络(IPNN)的新方法。该方法对于无噪声灰度化图片,先进行二值化处理,再计算图像的Hu矩特征。将飞机飞行的360°姿态按三视图分为三个类别,即正视图、侧视图、俯视图。四维Hu矩作为PNN输入,三个视图代表的三个类别作为PNN输出,构建PNN网络。实验结果表明,对于无噪声图片平均识别率可以达到91.2%以上;对于有噪声图片平均识别率可以达到87.0%以上,可见训练后的网络具备良好的泛化能力。     

基于广义解调和广义S变换的时频域去噪方法

毫米波干涉仪回波信号的信噪比对膛内高速运动目标参数的测试精度有重要影响,传统的时域或频域去噪方法经常受到使用条件的限制,为此提出一种基于广义解调和广义S变换的时频域去噪方法。首先估计信号的相位函数对其进行广义解调和广义S变换,在时频域构造有效的滤波器进行降噪处理,随后对去噪信号进行广义S逆变换和逆广义解调并在此基础之上得到目标的运动曲线。基于此方法的二维滤波器参数完全与时间无关,极大地降低了时频滤波器的构造难度。仿真和实测数据分析结果表明:该算法与希尔伯特黄等方法相比能够有效提高信噪比并改善测试精度。     

地磁场中磁目标的等效衰减磁矩定位方法

为在地磁场中获取磁目标的位置参数,提出了一种基于等效衰减磁矩的磁目标定位方法。建立了正六面体的测量模型,计算了正六面体中心点和侧面中心点的等效衰减磁矩,得到了磁偶极子目标的定位公式。分析了地磁场、磁梯度测量噪声、正六面体边长基线及磁力仪测量精度等因素对磁偶极子目标定位结果的影响。仿真结果表明：该方法能有效克服地磁场的干扰,实现对磁偶极子目标的可靠定位;与以往的计算模型相比,在张量差分计算基线相同的情况下,可使原模型体积减小64.7%,定位精度更高。     

舰船磁特征磁矩量法的图形处理单元加速计算研究

磁矩量法(MMM)非常适合用于舰船等铁磁目标的磁场特征建模,因为这种方法不需要对空气等非铁磁区域进行网格划分,然而这种方法需要存储和处理稠密的满阵,计算时间很长,矩阵存储需要非常大的存储空间。联合采用MMM和多层自适应交叉近似(MLACA)法虽然可以显著缩减内存需求和计算时间,但对于求解精细划分网格的问题,计算时间还是太长。将具有强大并行计算能力的图形处理单元(GPU)用于加速具有天然良好并行特性的MLACA法,并给出了相应的并行计算格式,实现了舰船磁特征MMM的大规模并行加速计算。典型算例结果表明,GPU并行计算的加速比超过120倍,对于精细划分为100 000薄壳单元的舰船壳体,其计算时间也仅有约4.3 min. 采用该方法的计算结果与商业有限元软件相比差别小于1%,为舰船磁场的大规模建模提供了一种快速、精确、简便的数值计算工具。     

质量矩导弹的敏捷性分析

对质量矩导弹的敏捷性进行了理论和仿真研究, 将质量矩导弹的过载响应时间与气动舵和直接力控制进行了分析和比较, 研究影响其敏捷性的因素.最后, 简要分析了稳定控制系统设计.     

基于定常NS方程的飞行器滚转阻尼力矩系数导数计算方法

文中在物面无滑移边界条件的基础上施加物面绕体轴的切向速度。通过求解定常NS方程对飞行器滚转进行模拟。基于滚转力矩对滚转角速度的展开,发展了一种基于求解定常流场的滚转阻尼力矩系数导数计算方法。该方法物理意义比较明确。由于避免了求解非定常流场．计算量小．速度快。通过对导弹标模的计算值与实验值的对比分析表明,计算结果均在实验值的误差带之内,变化趋势比较一致．因此该方法可以用于工程设计。     

一种采用自适应变终止结点的样条求解最优轨迹的新算法

探讨了采用样条函数求解弹道参数最优问题的优越性,提出了一种自适应变终止结点的样条插值新算法,用此算法对制导航弹的弹道轨迹进行优化,得到了非常接近实际最优轨迹的解,从而证明了此算法的有效性.此新算法的优点在于它可用于求解复杂模型的轨迹最优问题,对解决实际工程优化问题具有实用价值.     

A Measuring Method on Moment of Inertia of Large-scale Ammunition

A compound pendulum based measurement method is put forward and the relevant equipment is designed. By using the variation of angle with the time acquired by an angular displacement sensor, the moment of inertia is obtained through the numerical solution of certain equations, which are deduced from the phase-plane analysis of compound pendulum. The influences of both friction and air resistance on the compound pendulum are already taken into consideration without estimating and measuring the resistances in advance. With this method, the to-be-measured object can be positioned and fixed easily and safely. Numerical simulations show a favorable precision of this method.     

基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器姿态角速率测量方法

针对现有姿态控制系统检控分离导致姿控系统存在异位控制等突出问题,提出了一种基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器姿态角速率测量方法。建立了基于磁悬浮控制力矩陀螺金字塔构型的动力学模型,根据惯量矩定理分析了基于磁悬浮控制力矩陀螺的航天器测控一体化机理,并通过金字塔构型中3个磁悬浮控制力矩陀螺的联合求解,得到了航天器姿态角速率的解析表达式。仿真结果证明了该方法的有效性和优越性。     

质量矩控制导弹制导控制系统的仿真研究

对质量矩控制导弹的制导控制系统进行了仿真分析.首先, 给出质量矩控制导弹的仿真模型; 其次, 对质量矩控制导弹的制导控制系统进行分析; 最后, 通过仿真对质量矩控制导弹的拦截精度进行简要分析.     

轮毂电机驱动车辆双重转向直接横摆力矩控制

针对某型8轮轮毂电机驱动车辆,设计一种基于直接横摆力矩控制的双重转向控制方法,建立车辆双轨2自由度动力学模型,研究包含滑移转向工况的车辆参考模型,并对滑移转向比采用基于车速与路面附着条件的模糊调节。为平衡横摆角速度控制与质心侧偏角限制之间的矛盾,在控制模型中,以横摆角速度作为直接控制变量,以质心侧偏角作为约束量,采用滑模变结构控制算法计算期望的横摆力矩,横摆力矩分配过程中采用预分配与驱动防滑控制相结合的分配策略。利用硬件在环实时仿真平台对所提出的双重转向控制算法进行分析验证,仿真结果表明：采用双重转向控制,能有效提高车辆转向的机动灵活性和操纵稳定性,对于提高轮式装甲车辆战场生存能力具有重要意义。     

考虑扭转力矩的塑料贮液瓶薄弱环节设计方法

在塑料贮液瓶薄弱环节尺寸设计方面,目前只考虑后坐过载的方法不适用于旋转弹,因此提出了考虑扭转力矩的塑料贮液瓶薄弱环节尺寸设计方法。该方法将弹丸加速转动过程中角加速度造成的扭转力矩加入计算,利用发射过载-扭转力矩和跌落过载确定薄弱环节尺寸可行区间,通过调整安全系数逐步缩小尺寸可行区间获得尺寸最优值。计算机仿真结果显示采用该方法设计的薄弱环节尺寸可提高安全系数,有效保证可靠激活和1.5m跌落无损。