基于混沌退火算法和BPNN模型的末敏弹系统效能参数优化

基于混沌退火算法和BPNN模型的末敏弹系统效能参数优化,引入贝叶斯正则化方法的BPNN模型,使神经网络具有自适应性和推广能力.交替使用贝叶斯正则化和混沌退火算法,对网络参数进行优化,并对训练后的网络用系统效能参数.结果表明该模型不仅能拟合原系统,而且末敏弹系统效能参数更优,命中率更高.     

末敏弹系统可靠性研究

在对末敏弹系统可靠性进行定义的基础上，建立该系统的可靠性框图和可靠性数学模型，计算系统的可靠度。计算时，依据各器件的可靠性数据，理论推算末敏弹系统各组戍部件的可靠度值，可得到各分系统的任务可靠性，再通过运用建立的模型，可得到末敏弹系统的任务可靠性。结论表明，系统的实际可靠度满足使用要求。     

基于神经网络和遗传算法的末敏弹系统效能参数优化设计

末敏弹是一种先进的新型弹药,由于其结构复杂,影响因素多,所以对其进行全面的系统优化设计十分困难.为此,本文利用神经网络的高度非线性映射能力和遗传算法的全局寻优能力,在了解了末敏弹工作原理的基础上,首先确定了一个优化设计方案,并根据该方案建立了一个末敏弹系统效能神经网络仿真模型,在此基础上,应用混合遗传算法对该仿真模型进行了优化设计,获得了影响系统效能的几个主要因素的最优搭配.经过对优化结果的分析,发现其与实际情况较为吻合,为末敏弹系统的效能研究提供了依据.     

旋转伞-子弹系统动力学建模与仿真

为了更精确地模拟旋转伞-子弹系统的运动,基于第一类拉格朗日方程,建立了5刚体动力学模型并进行仿真计算。将伞绳处理为阻尼弹簧,将伞、弹等处理为刚体,用质心坐标和欧拉角作为广义坐标表达各刚体的位置,给出了约束方程,求解广义力; 建立了伞-弹系统动力学方程。利用模型对伞-弹系统的零初速下落过程进行仿真计算,得到子弹的转速及扫描角变化曲线,并设计伞塔试验对计算结果进行验证。对某末敏子弹系统的稳态工作过程进行模拟计算,结果表明,5刚体模型能较真实地模拟末敏子弹稳态扫描段的弹道特性,可为智能弹药系统的总体设计提供参考。     

末敏弹射击效能计算模型

针对现有末敏弹射击效能评估存在的不足,基于打击面目标,建立以毁伤目标数及弹药消耗量作为射击 效能评价指标的数学模型,并结合示例计算不同条件下的末敏弹射击效能。结果表明：该模型能很好地用于指控系 统、火控系统中使用末敏弹时的射击效能评估,满足指挥员弹药量化的决策需求,对新型弹药作战水平的提高具有 较重要的参考价值。     

基于测量预估高速弹丸随动摄影方法研究

提出了一种的弹丸姿态进行实时跟踪拍摄的新方法,能够解决对高速弹丸飞行姿态的实时随动拍摄问题。通过高速线阵CCD阵列预测弹丸的运动信息,利用分光镜和高速面阵CCD组成图像位置检测系统来实时校正反射镜扫描速率,实时获得清晰的炮弹等高速目标的运动姿态,跟踪拍摄范围可达到100～200m。并着重对拍摄系统的组成和拍摄方法作了研究,对拍摄误差做了一定的分析并进行了数值仿真研究。该方法对研究弹丸的飞行和尾翼张开、发动机点火控制等问题的研究有重要意义。     

某小口径旋转弹丸气动特性

为研究高速旋转弹丸的空气动力特性,对某小口径旋转弹丸气动特性进行研究。利用UG 建立某5.8 mm 小口径枪弹的3 维模型,导入Fluent 软件进行网格划分,数值模拟旋转弹丸的气动特性,对比研究不同马赫数下旋 转弹丸的表面绕流流场,系统分析高速旋转弹丸在不同攻角、不同马赫数下气动特性的变化规律。该研究结果对高 速旋转弹丸的气动力设计具有一定的参考价值。     

Experimental Research on Influence of Some Factors on Ejection Height of Cargo Projectile

Some factors influencing the cargo projectile’s ejection height in different conditions were analyzed by using harmonic curve diagram and cluster method.The test results of the ejection height for a certain cargo projectile show that the wind speed and direction are the main influence factors.For given meteorological conditions,the applied environmental stress becomes the main cause,while the launching angle does not influence the ejection height.     

翼片结构参数对单翼末敏弹气动特性的影响

为了研究单翼末敏弹气动布局对其气动特性的影响规律,基于Fluent软件,详细研究了翼片长度、翼片宽度、翼端重物质量和翼片转角等参数对单翼末敏弹阻力系数、导转力矩系数和俯仰力矩系数的影响规律.结果表明,气动参数随翼片长度和宽度增大呈现线性增大趋势;翼端重物质量对气动参数影响微弱;翼片转角对气动参数影响较大,气动参数呈现抛物线形变化.     

高速旋转底部排气弹的三维流场数值模拟与分析

为研究高速旋转条件下底部排气弹的减阻特性,运用滑移网格技术进行底部排气弹三维流场的数值模拟。研究了不同转速条件下底部排气弹的减阻特性,分析了旋转效应对减阻性能的影响以及一定阻力系数下排气参数与弹丸转速的约束关系。研究结果表明：同一个排气参数下,阻力系数随转速增大而减小;同一个转速下,阻力系数随排气参数的增大呈现先减小、后增大的变化规律;高速旋转使得底部排气弹具有更好的减阻效果;减阻期望一定时,排气参数与弹丸转速呈现此消彼长的关系,对于确定转速的底部排气弹,存在着最优的排气参数。     

基于波形诱骗的末敏弹毫米波有源干扰研究

根据末敏弹毫米波交流辐射计探测金属目标时弹目交会特点和信号处理电路特性,提出了一种基于波形诱骗的毫米波有源干扰新方法。分析并建立了辐射计探测干扰源信号时的天线温度模型,与探测地面金属目标相比,天线温度信号脉宽明显展宽,幅度保持恒定。该信号经视频放大器低频截止作用后,使输入的等幅宽时信号发生频率失真,输出具有正、负脉冲形式的波形分裂信号,其中负脉冲部分可以模拟探测地面金属目标的输出信号。实验结果验证了设计方法的正确性和有效性,为毫米波末敏弹有源干扰提供了一种可行的方法。     

末敏弹引信与战斗部系统的仿真研究

引信与战斗部系统仿真是末敏弹系统总体设计中的关键环节.建立了弹目遭遇过程中的弹目运动、子弹摆动和延时估计模型,根据上述模型及弹目三维实体模型,实现了末敏弹波束扫描、目标捕获、起爆延时计算及爆炸成型弹丸战斗部起爆和命中目标过程的可视化仿真,通过仿真对子弹摆动、风等因素对探测器扫描轨迹、捕获概率及爆炸成型弹丸战斗部对目标毁...     

末敏子弹减速减旋弹道的气动加热

末敏子弹在火药燃气推力作用下从母弹舱内抛出后,其表面红外辐射主要源于减速减旋运动产生的气动加热。针对此问题,应用SIMULINK建立了末敏子弹减速减旋弹道的仿真模型,求解并分析了弹道诸元的变化规律。以部分弹道数据和气流参数为来流条件,利用FLUENT对其气动热进行了数值模拟,分析了不同飞行条件下的表面瞬态温度、压力分布规律。结果表明:末敏子弹在减速减旋段的速度较低,表面温度梯度较小,红外辐射特征较弱; 高温区集中在弹头附近、伞盘以及连接杆部位; 驻点温度的仿真结果与工程计算结果吻合较好。研究结论可为末敏弹的红外侦察预警仿真技术提供帮助。     

降落伞ー旋转弹系统落速及转速数值模拟

降落伞一旋转弹系统具有复杂的动力学特性，为研究其下落速度与转速的变化过程，在准定常假设下，应用降落伞一旋转弹系统动力学及计算流体动力学对其进行数值模拟。计算中不考虑水平随机风对降落伞一旋转弹系统的影响，不计降落伞、伞绳及旋转弹流场的相互影响，对降落伞及旋转弹流场分别进行数值模拟，所得竖直方向速度及弹的转速随时间变化曲线与空投试验结果相符较好。该方法具有通用性，可应用于一般情况下降落伞一旋转弹系统设计分析及指导降落伞一旋转弹系统投放试验。     

弹丸初速可调的电磁轨道炮对空射击策略

基于电磁轨道炮射弹速度可调的特点,研究其对视距内空中目标的射击策略。建立弹丸六自由度外弹道运动方程组以及弹丸对空中目标单发射击、全航路连续射击时的命中概率模型,系统分析单发射击、全航路连续射击下目标距离、弹丸初速对命中概率的影响。结果表明：单发射击下弹丸初速越大,目标命中概率越大;全航路连续射击下,累积命中概率随着弹丸初速增大,整体趋势上先增大、后减小,但存在局部阶跃下降现象;由近及远、有效射程内单发命中概率最大、射击远界上多发同时弹着的全航路平衡射击策略可兼顾全航路累积命中概率和舰炮打击成本,以较小的打击成本获得较优的作战效能。     

分布式数字化牵引高炮系统的命中概率分析

针对分布式高炮系统数字化改造出现的新变化，研究了数字化改造后高炮系统的命中概率。首先分析了射击误差和目标位置误差，在预测迎弹面的目标投影为圆域假定下，分别给出了牵引高炮系统在不带基线修正的传统平行射向和数字化改造后带基线修正射击体制下的命中概率理论计算公式。理论研究表明：在相同前提下，带基线修正的分布式数字化高炮系统的命中概率优于不带基线修正的传统高炮系统；前者的基线斜距仅对弹丸散布形状有影响，而对整体命中概率影响不显著；且合理的基线斜距相对误差导致的理论命中点偏差，对整体命中概率影响也十分有限。理论分析中的单门高炮一次点射发弹的命中概率通过Monte-Carlo彷真得到。     

压缩空气弹射系统内弹道特性

为分析压缩空气弹射系统内弹道特性,以压缩空气弹射装置为研究对象建立弹射过程内弹道数学模型。通过数值计算,分析发射阀全开时间、发射阀最大流通面积和低压室初始容积对内弹道特性的影响规律。结果表明：发射阀全开时间越短,弹射总时间越短,弹体出筒初始速度越高,弹体过载也越大;在一定范围内,随着发射阀最大流通面积增大,弹射总时间变短,弹体初速度增高,弹体过载变化越平缓,但发射阀最大流通面积对弹体最大过载影响较弱;低压室初始容积对弹射行程和弹体出筒初始速度影响较弱,对弹射初期弹体过载影响较大。     

有翼导弹动态气动特性数值研究

为准确预测飞行器的机动特性,故开展其动态气动特性研究.应用非结构动网格技术建立了可模拟飞行器作周期性俯仰运动的强迫振荡法.选取NACA 0012翼型为研究对象对该方法进行验证,进而计算了有翼导弹Finner在各马赫数下的静、动导数,并分析了Finner导弹在不同减缩频率下的动态气动迟滞特性.结果表明,文中方法能够有效模拟有翼导弹在不同马赫数下的动态气动特性,结果正确可靠,具有较高的工程应用价值.     

图像末制导炮弹射击效率分析

为指导图像末制导炮弹的后期具体运用,分析其射击效率.将图像末制导炮弹的外弹道分为无控段、中制导段及末制导段,分别对每个阶段的误差、有效幅员和命中概率进行分析,计算出不同条件下对固定和运动目标的射击命中概率及毁伤概率,并与普通榴弹和激光末制导炮弹进行对比.结果表明:在不考虑操纵手搜索发现目标的情况下,图像末制导炮弹的射击效率与距离关系不大,整体上高于激光末制导炮弹,对装甲类点目标的命中概率基本保持在0.7以上.该研究可为下阶段该弹的具体作战运用提供理论支撑.     

炮弹记转数定距影响因素分析

为了通过记录炮弹飞行中绕纵轴的转圈数确定距离、在同一距离上形成弹幕以提高小口径炮弹的效能,分析了不同弹道参数变化对记转圈定距的影响.基于旋转稳定弹丸的6D刚体弹道方程,导出了弹丸转圈数公式,可对弹丸圈数进行准确计算.结果表明,射角变化、初速误差、发射时药温变化、弹道上横风对同样转数的飞行距离影响较小;初始扰动、弹道上气压、气温变化和纵风等对同样转数的炮弹飞行距离有较大影响,距离越远,差异越大.