主成分分析法及其在数据降噪中的应用

为从含有噪声的采集信号中提取有用信号,确保飞行器试验结果数据的准确性,提出采用主成分分析提取有用信号的方法。阐述主成分分析的基本原理,分析主成分分析与奇异值分解SVD分析的区别与联系,给出采用Hankel矩阵和采用不重复排列矩阵的主成分对单列信号进行降噪处理的方法,并对无趋势信号、有趋势项信号和含冲击成分示例信号进行降噪设计。结果表明:主成分分析对无趋势信号、有趋势项信号具有很好的去除白噪声的效果,但不适用于含冲击成分信号的降噪,该方法可为相关领域信号分析提供参考。     

基于主成分分析的雷达行为状态聚类分析方法

针对在实际作战中雷达对抗侦察设备对未知雷达进行工作状态识别时,难以获取和利用充足的训练样本的问题,提出了基于主成分分析的雷达行为状态聚类分析方法。该方法通过分析雷达行为状态类型与雷达信号脉冲参数间的本质关联,以获得可用于分类的特征。首先对机载侧视雷达远区搜索、近区搜索及跟踪等不同工作状态下的雷达信号特征进行深入分析,选择合适的雷达脉冲序列组成雷达样本库。然后,对测试信号特征进行预处理,结合主成分分析方法提取合适的特征参数,并对C-均值聚类算法进行了改进,完成了样本数据的分类,该方法能够在小样本数据条件下进行分类。仿真结果表明,该方法可以用于雷达行为状态的分类并且不易受初始数据及随机聚类中心的影响。     

基于主成分分析和多元支持向量的旋转机械故障诊断方法

针对旋转机械运行过程中的非线性、非平稳突变性等复杂特征,提出一种基于主成分分析（PCA）和支持向量机（SVM）的精确故障诊断方法。该方法对振动信号进行EMD分解,得到多个基本模态分量IMF后,通过Sha-noon能量熵测度后将多个IMF分量进行主成分分析,提取有效的振动特性,再将其作为特征矢量输入到多元支持向量机SVM进行精确的故障诊断和分类。以一个滚动轴承为例进行分析,结果表明该方法具有强的鲁棒性和可靠性。     

亚音速与超音速反舰导弹的效率比较

综述了超音速反舰导弹的优缺点，超音速反舰弹有缩短目标防御反应时间和放宽导航精度的优点，但在射程，有效载荷，成本，抗干扰能力和信号特征等方面显得逊色。预计在近期内，亚音速反舰导弹的优点仍胜过超音速反舰导弹上述两个优点。这种观战与录前美国 超音速反舰导弹研制计划不无关系。     

拉伐尔喷管射流中喷口激波处理的特征线法

用特征线方法对锥型喷管超音速流中形成的激波进行了计算，给出了两族特征线在激波后的存在区域和激波的特征线数值求解方法。一些计算结果妥析方法得到的结果进行了比较。对激波的特征线数值计算方法做了一些分析，并用它来处理超音速流中的激波。     

基于形状统计量的地面运动车辆识别

对典型车辆目标（如轮式车、履带式车）的地震动信号进行分析和处理，针对信号的功率谱提出了用形状统计量作为目标识别的特征，并对提取出的特征利用神经网络进行了目标识别。经过仿真实验，得到了比较满意的结果。     

地面运动目标分类的模式特征与评价

为了进一步对车辆目标分类，对实验获得的典型地面运动目标一轮式车、履带式车的地震动信号从频域、时一频域等多方面进行特征提取。在频域上，应用傅立叶变换、经典功率谱分析等常用的信号处理方法对信号进行处理，提取了信号的FFT特征和功率谱特征。在时一频域应用短时傅立叶变换、小波及小波包分析方法对信号进行处理，得到时频分布矩阵奇异值分布特征和小波包分解能量分布特征。之后基于距离可分性设计了一个模式特征可分性测度，对时域和时一频域所提取的各种特性进行对比评价，结果表明FFT特征、功率谱特征和小波分解后的能量特征具有更好的可分性。该结果与将各特征应用神经网络进行目标识别的结果是一致的。这表明所设计的模式特征可分性测度是有效的。     

电静压伺服机构故障诊断中的主成分分析方法应用

研究采用主成分分析方法（Principal Component Analysis，PCA）诊断电静压伺服机构的故障。为了诊断电静压伺服机构的故障，测试健康工况和故障工况下的阶跃特性，选取位置指令、反馈、速度和电机电流等参数作为多分析变量。建立健康工况的主元模型，得到平方预测误差（Squared Prediction Error，SPE）统计量及Hotelling-T2（T2）统计量及其阈值。在此基础上，对故障工况进行主成分分析，得到SPE和T2及其相对于健康工况的阈值对比情况，从而判断其是否故障。试验研究了增压油箱漏气及油滤堵塞两种故障工况，作动器速度均发生了明显变化。但相比传统的单一速度值判别，主成分分析得到的SPE可以将故障差异的数字量化程度进一步提高一个数量级，并且不同故障模式下的T2差异程度也不相同。研究结果表明，主成分分析方法可以有效地识别电静压伺服机构的故障及其特征，可以作为预测健康管理中的一种可选信号融合工具。     

基于磁传感器的地面机动目标分类算法

利用大多数武器装备含有铁磁材料的特性，提出一种基于磁异信号的地面机动目标分类算法。根据不同类型目标对地磁产生相应影响的原理，探测目标存在和识别目标类型。磁传感器用于采集目标产生的地磁场扰动信号，通过统计样本集训练和设计分类器，检验目标信号特征的类型最佳匹配模式，并对常见的3类目标进行试验研究。结果表明这种分类算法计算量小，分类正确率高，可以适用于地面侦察和目标入侵检测。     

飞机声信号的特征提取与识别

在对某型喷气飞机声信号做时频域分析的基础上，采用LMS自适应横向滤波对飞机声信号作预处理，而后分别采用过零率和小波变换作目标特征提取。对这两种方法提取的特征再分别应用BP神经网络作目标分类识别，结果表明这两种特征提取方法与BP神经网络分类器相结合对处于起飞或降落滑跑中的喷气飞机均有较高的识别率。     

冲压增程弹丸进气道复杂湍流流畅数值仿真

应用二阶隐式TVD格式对固体火箭冲压发动机增程弹丸超音速进气道内部湍流流场进行了数值仿真。通过对交叉楔面超音速湍流流场数值仿真结果分析，并与实验结果比较，显示该算法和编制的程序是可靠的，能够准确仿真具有激波一激波、激波一边界层相互作用的复杂湍流流场。通过数值仿真得到了不同出口反压条件下超音速进气道湍流流场复杂的波系结构，并分析了流场的发展过程和出口反压对进气道性能的影响，为今后进一步深入研究提供了理论基础。     

强激波与超声速混合层相互作用的大涡模拟

基于大涡模拟数值方法,文中研究了具有双燃烧室冲压发动机超声速燃烧室工程背景的二维超声速混合层与激波相互作用的情况.强激波入射在混合层上,使当地混合层增长加快,但在下游位置,拟序结构对平均流湍动能的吸收达到饱和,阻碍了混合层增长;超声速气流绕楔流动产生的激波角越大,更大强度的激波入射到混合层上,使其向上偏折更厉害;激波与有反应超声速混合层作用的流场,相对于无激波的燃烧流场,化学反应强度要大很多.     

内埋式航炮膛口流场特性数值模拟研究

为研究飞行速度对内埋式航炮膛口流场特性的影响,基于Navier-Stokes方程和k-ε湍流模型,采用Roe格式分别对4种飞行速度条件下的菱形机翼中内埋航炮膛口流场发展过程进行了数值模拟,对比分析了静止条件和超音速飞行状态下膛口流场的基本特征以及冲击波强度变化关系。结果表明:超音速飞行时形成由火药燃气冲击波、分离激波、滑移面等波系构成的膛口流场结构;在一定飞行速度范围内分离激波尺寸与来流马赫数正相关;膛口附近冲击波超压峰值变化与飞行马赫数有关。     

激波光学折射和反射效应对激光近程目标探测影响研究

由于飞行器超音速飞行产生的激波，对其上的激光近程探测系统的激光光波传输产生折射和反射效应，引起测距误差和杂波影响。结合光学理论，提出了一种基于激波前后空气密度比的激波折射和反射效应的简洁工程算法，并推导出激波折射效应引起的测距误差公式和激波反射效应引起的杂波功率公式，从宏观角度对上述两种效应进行了仿真计算和分析，从而为激光近程探测系统的研究提供理论依据和方法。     

Passive Acoustic Radar for Detecting Supersonic Cruise Missile

A Passive Acoustic Radar is presented as a necessary complement to electromagnetic wave radar, which will be expected to be an effective means for detecting cruise missiles. Acoustic characteristics of supersonic flying projectiles with diverse shapes are expounded via experiment. It is pointed out that simulation experiment could be implemented using bullet or shell instead of cruise missile. Based on theoretical analysis and experiment, the ““acoustic fingerprint““ character of cruise missile is illustrated to identify it in a strong noise environment. After establishing a locating mathematical model, the technique of acoustic embattling is utilized to resolve a problem of confirming the time of early-warning, considering the fact that velocity of sound is much slower than that of light. Thereby, a whole system of passive acoustic radar for detecting supersonic cruise missile is formed.     

超音速子母弹分离激波干扰特性研究

超音速子母弹分离伴随着复杂的激波干扰,采用数值方法对超音速子母弹分离流场中激波与激波干扰特性进行了研究,数值计算结果与实验研究结果符合较好,表明利用AUSM+格式求解采用k-ω SST湍流模型的雷诺平均Navier-Stokes方程,能较好地模拟超音速子母弹分离激波干扰.子母弹分离过程中不仅存在激波与激波碰撞、部分激波...     

冲击载荷作用下两种HMX基抗高过载炸药损伤特性

为研究炸药在高过载条件下的损伤特性及损伤破坏机理,选取两种不同成型工艺下(浇注,压装)的奥克托今(HMX)基抗高过载炸药作为研究对象,用冲击波感度试验对炸药进行冲击损伤,通过CT检测表征试验前后炸药的损伤程度,同时测试了冲击损伤后炸药的冲击波感度。CT检测结果表明,冲击损伤后压装成型炸药各观测界面均未出现宏观损伤,而浇注成型炸药在距见证板一端7~8mm位置,出现了长度7~8mm、直径1~2mm的孔洞,浇注炸药在距离下端面40mm以上,损伤后的CT值降低1%~5%,压装炸药在距离下端面50mm以上,损伤后的CT值升高1%~8%。冲击损伤后两种炸药的冲击波感度均降低,其中浇成型注炸药由未损伤时的临界隔板厚度25~27mm下降到13~15mm;压装成型炸药由未损伤时的临界隔板厚度38~40mm下降到30~32mm。     

基于弹丸激波的弹目偏差测试与反演研究

由于空中超声速弹丸激波的复杂性和易被干扰性而难以捕捉,其弹目偏差测试是一大难题。为研究基于弹丸激波特性的弹目偏差测试原理和方法,在描述弹目偏差测试场景的基础上,分析激波形成机理和激波形成前后参数关系,建立弹目偏差测试模型和基于弹群激波环境简化的线性及非线性干扰模型。综合采用时间宽度测试原理进行外场试验与采用激波压力场累积效应的压力测试进行仿真反演相结合,结果表明仿真反演与工程测试相符合,为超声速运动目标声学定位和跟踪提供了一种新思路和方法。     

基于PCA的红外图像区域特征选择方法

特征提取在模式识别和分类中起着关键的作用,本文针对红外目标的准确分类识别问题,围绕红外图像特征提取和特征选择进行研究,提出了基于PCA的区域特征选择方法。该方法首先采用基于数学形态学的滤波技术对红外图像进行预处理,有效地增强了目标区域,便于目标特征的提取;其次,本文研究了区域形状特征提取及基于PCA的特征选择方法,通过对区域特征进行优化选择,构造准确描述目标特性且维数较低的特征。实验结果表明,本文提出的方法有效地提取红外目标的特征,可用于红外目标的分类且有利于提高算法的效率。     

抗侵彻过载战斗部装药安定性实验研究

以钻地战斗部装药安定性研究为背景,在130 mm轻气炮上进行模拟装药实验,采用逆弹道实验方法;混凝土靶撞击缩比弹;PVDF传感器测试模拟装药中的应力波;结合数值计算结果初步评测缩比弹装药安定性。再采用简易平衡炮为发射载体,进行大尺寸弹丸真实装药侵彻安定性实验,证明装药安定。