导弹飞行过程中动态载荷识别方法

导弹在飞行过程中的外部载荷会导致结构振动,从而引发燃烧不稳定。为了更好地理解燃烧不稳定性,预测外部载荷是很重要的。该文提出了一种基于神经网络的动态载荷识别方法。首先,设计并加工了导弹模型,进行有限元模态分析与模态试验,提取典型模态振动频率,验证了所使用有限元模型的合理性。该方法基于有限元模型开展仿真计算,神经网络由仿真结果中的足够样本数据训练,从而使神经网络能够识别典型载荷。搭建地面试验系统,开展地面激励实验获取相关数据,首先进行典型载荷识别,相对误差可达1.21%,验证了所训练神经网络的准确性和试验系统的可行性。随后对随机载荷进行识别,结果表明,用所提方法识别随机动载荷相对误差小于1.82%,该载荷识别方法具有良好的识别能力。对于导弹结构设计和发动机燃烧不稳定的预测具有重要意义。     

随机激励下结构的非线性分析

对时间序列信号随机载荷激励下的非线性系统，提出和发展了一种基于Z变换的递归方法．通过这种方法能比较容易地获得非线性系统对于实激励离散信号或模拟信号的响应时间序列．对于已获得的响应时间序列白匀信号分析，提出用离散小波变换方法处理平稳或非平稳问题．作为例子，对单自由度非线性弹性系统进行了分析和计算．     

基于应变测量的弹体截面载荷识别

如何通过实弹试验中测量的导弹弹体应变数据获得弹体截面等效载荷是型号设计部门面临的研究课题。引入一种数值反演方法,利用导弹试验过程中实测弹体表面应变数据实现弹体截面总体载荷识别。为解决实际测量过程中可能出现的数据坏点对识别结果的干扰,提高载荷识别的可靠性,提出基于线性相关性理论的测量数据坏点剔除方法,设计验证试验,检验识别方法的精度和可靠性。试验结果表明：该识别方法简单易行,且具有很高的识别精度与工程应用价值。     

小波变换在导弹仿真模型验证中的应用研究

谱分析方法是目前导弹武器系统动态仿真模型的主要方法,但传统的谱分析方法无法将仿真数据的频域分析与时域分析结合起来进行综合分析.文中在传统谱分析的基础上,引入小波变换的方法,实现了对仿真数据时域和频域的综合分析,提高了导弹模型验证的准确性.     

基于小波脊线特征提取的雷达辐射源信号识别

针对在低信噪比条件下雷达辐射源信号识别率低的问题,提出了一种基于小波脊线特征提取的雷达辐射源信号脉内调制方式识别方法.该方法使用新的改进Morlet小波提取信号瞬时频率,变换后提取其二次特征用于分类识别.计算机仿真结果表明本方法提取的特征向量具有良好的识别能力,在2 dB的低信噪比条件下,平均识别率可达到90％以上,通过与现有方法进行对比仿真验证了本算法在低信噪比环境下的优越性.     

基于小波脊线特征提取的雷达辐射源信号识别

针对在低信噪比条件下雷达辐射源信号识别率低的问题,提出了一种基于小波脊线特征提取的雷达辐射源信号脉内调制方式识别方法.该方法使用新的改进Morlet小波提取信号瞬时频率,变换后提取其二次特征用于分类识别.计算机仿真结果表明本方法提取的特征向量具有良好的识别能力,在2 dB的低信噪比条件下,平均识别率可达到90%以上,通过与现有方法进行对比仿真验证了本算法在低信噪比环境下的优越性.     

小波组合滤波技术在捷联式寻北仪中的应用研究

本文介绍了二进正交小波变换的快速算法在基于小波变换的组合滤波器中的应用。该组合滤波器被用于抑制捷联式惯性寻北仪中的周期性噪声和随机干扰。通过对现场采样数据的仿真分析，说明该组合滤波器与普通矩形窗滤波器相比，能更好地抑制动态干扰对寻北结果的影响。     

广义Haar 子波与类Haar 子波性质及仿真

为了减小Haar子波分析信号时大尺度下的误差,对广义Haar子波和几种类Haar子波性质进行了分析,并与Haar子波进行了比较。两者都继承了Haar子波的大部分性质,而类Haar子波频域局域化特征更好。对脉冲压缩体制雷达中常用的线性调频信号和在国内外典型中低轨卫星测控体制中常用的BPSK调制信号进行仿真,其结果证明了类Haar小波在对某些信号分析时要优于Haar小波,为研究者更合理地选取子波提供了参考。     

高原环境下反坦克导弹弹体动态特性分析与改进

为了解决某型无自动驾驶仪反坦克导弹在高原环境中的使用问题,通过详细分析导弹弹体动态特性,获得了导弹动态特性随海拔高度的变化规律。以此为依据,综合考虑成本、可靠性等因素,提出了改进高原环境下导弹弹体动态特性的方案。通过建立导弹六自由度弹道仿真模型,进行了仿真验证。仿真结果表明,改进方案可以满足反坦克导弹在不同海拔下的作战需求。     

一种基于小波变换的毫米波雷达目标识别方法

在分析毫米波雷达目标散射特性的基础上,提出一种基于小波变换的毫米波雷达目标识别方法。这种方法既保留了小波多分辨分析理论在分析高分辨雷达回波信号中的优点,又克服了小波变换没有时移不变性的缺点;同时对小波特征作了抗噪处理。目标识别对比实验获得了满意的结果,证实了这一方法的可行性。     

火炮弹药协调器区间不确定参数辨识

火炮弹药协调器是一个复杂的多参数机电液一体化系统,在建立其动力学模型时,某些对系统性能有重要影响的不可测或难以测量的参数,只能通过辨识的方法获得。为了实现弹药协调器的参数辨识,在Simulink中建立弹药协调器的动力学模型与控制模型,并利用区间数描述系统动作过程中的不确定参数;利用区间序关系转换模型,将存在区间不确定参数的辨识问题转换成确定性优化问题进行求解;以协调器支臂角速度曲线的相似度作为优化目标,利用差分进化算法实现了弹药协调器的参数辨识;利用仿真数据确定了此方法的辨识精度满足要求,并利用测试数据对真实系统的参数进行了辨识,验证了此方法的可行性和有效性。     

基于改进粒子群算法的旋转弹气动系数快速辨识

为了准确、快速地辨识旋转弹主要气动系数,建立了一个基于改进粒子群算法的气动系数快速辨识模型。该辨识模型以四自由度修正质点弹道模型为基础,以最小标准欧几里德距离为辨识准则,利用弹丸自由飞行试验测得的速度和转速数据,可同时辨识出弹丸的零升阻力系数、升力系数导数、极阻尼力矩系数导数以及马格努斯力系数导数。利用某155 mm旋转弹仿真所得的弹道数据对提出的气动辨识模型进行验证。结果表明:与气动系数理论值相比,零升阻力系数、升力系数导数与极阻尼力矩系数辨识值的平均相对误差较小,当马赫数在0.8～1.25范围内马格努斯力系数导数相对误差约为30%～50%,但马赫数在1.25～2.7范围内其误差较大; 根据气动系数辨识值计算出的弹道数据与仿真弹道数据相比,射程在26 km时相差约为8 m,速度变化完全一致; 相比于标准粒子群算法,提出的改进粒子群算法具有更快的收敛速度。     

风载荷对舰载导弹出筒影响的仿真

针对舰载导弹垂直冷发射装置位于甲板之下容易忽略所受风载荷作用的问题,对风载荷对舰载导弹出筒 影响进行仿真研究。分析高海情条件下导弹出筒后所受风载荷作用特点,建立风载荷模型,根据导弹的出筒状态将 风载荷等效为变力矩和恒力的作用,用3 维建模软件Solidworks 构建发射模型,并导入到ADAMS 软件中进行模型 参数和约束条件的设定,聚焦导弹出筒的水平、弹射高度偏差以及姿态角3 个影响指标,对无风和有风情况下导弹 发射出筒进行仿真。仿真结果表明：风载荷对导弹出筒轨迹水平方向产生的位移影响较明显,对导弹姿态角和弹射 高度的影响较小。该研究对实际工作具有较好的指导作用。     

导弹起竖过程中风载荷影响研究

为了研究某导弹起竖过程中风载荷的影响,基于对数律平均风载荷模型,建立了起竖系统受风载荷影响下的受力模型.通过一组仿真实验,研究了不同风力、风向、地表粗糙程度和空气密度下导弹起竖过程的受力情况.仿真结果表明,风向和风力对起竖过程受力影响较大,地表粗糙长度和空气密度对起竖过程受力影响较小.研究成果对于类似系统的抗风设计和安全工作都有一定的参考价值.     

基于极大似然法的高速无人艇操纵响应模型参数辨识

高速水面无人艇操纵性预报精度取决于其运动模型中的参数获取精度,针对传统扩展卡尔曼滤波算法难以获取较高精度的模型参数问题,提出一种采用极大似然法辨识获取无人艇操纵运动2阶非线性响应模型参数的方法。基于某无人艇响应模型参数进行20°Z形仿真实验,采集艏向角和舵角变化数据,根据辨识原理与前向差分法设计一种极大似然辨识方法,通过辨识获取了模型参数。进一步研究发现在极大似然法辨识过程中部分参数有参数漂移现象产生,分析得到参数漂移产生的原因在于使用差分法处理Z形实验数据时忽略了舵角变化率的影响。采用正弦仿真实验数据结合极大似然法进行改进辨识研究,其舵角变化率可直接对舵角求导得到。针对极大似然法与扩展卡尔曼滤波算法的辨识结果展开操纵运动仿真实验。实验结果表明:通过极大似然法辨识获取的参数比传统卡尔曼滤波算法能更精确地预报无人艇的操纵运动,且基于正弦仿真实验数据辨识能有效解决极大似然法的参数漂移,从而为极大似然法辨识结果提供更高的精度。     

数字天顶仪中恒星像点轨迹的快速定位方法

数字天顶仪是一种高精度大地天文测量仪器,在进行星图识别时计算量较大,效率较低。考虑到在拍摄的恒星星图中存在着相同恒星,对恒星像点轨迹进行了理论推导,研究了星图中相同恒星的区域,并提出一种基于恒星像点轨迹的快速星图识别方法。该方法只结合星表对单个定位循环中间的一幅星图进行识别,其余星图采用该星图识别出来的恒星再进行识别,可简化恒星星表,减少了参与识别的恒星数量,使星图识别更具有针对性,从而提高了星图识别的效率和速度。试验结果表明,采用快速星图识别方法识别的恒星数量满足定位要求,且定位精度与运用恒星星表进行星图识别解算的精度基本一致。     

NARMAX模型在风洞流场建模过程中的应用

为提高风洞的流场控制精度,建立了一种新的针对跨声速风洞流场的数学模型.采用NARMAX模型作为系统的模型结构,结合风洞运行的特点,将整个试验运行过程划分为3个阶段,然后分别对各阶段进行建模,并使用函数拟合的方式得到风洞模型.模型的关键参数阶次和采样间隔分别用伪最邻近点法和互信息法进行辨识,并将BP神经网络作为输入与输出之间的非线性映射函数,可得到稳定段总压和驻室静压的模型,最后通过马赫数的计算公式得到试验段马赫数的取值.仿真结果表明:该模型辨识精度高,能体现出风洞运行的特点.     

基于分离式霍普金森压杆的弹载器件动态特性模拟研究

为了研究弹载器件抗高过载机理,采用分离式霍普金森压杆（SHPB）装置和高速摄像机等测试设备,得到了测试所用弹载器件可承受的极限载荷和经减载组件减载后作用于弹载器件上的输出应力。针对减载组件在冲击条件下的变形受应力波效应和应变率效应互相耦合影响的情况,基于粘弹性材料的非线性特性,建立了加装减载组件的弹载器件非线性动力学模型。利用参数辨识法和特征线的相容关系获得了反应减载组件材料属性的性能参数并完成了模型求解,计算结果与冲击实验结果相符。该模型的建立与求解,为高过载环境下弹载器件的动态特性研究提供理论研究和方法参考。为了研究弹载器件抗高过载机理,采用分离式霍普金森压杆（SHPB）装置和高速摄像机等测试设备,得到了测试所用弹载器件可承受的极限载荷和经减载组件减载后作用于弹载器件上的输出应力。针对减载组件在冲击条件下的变形受应力波效应和应变率效应互相耦合影响的情况,基于粘弹性材料的非线性特性,建立了加装减载组件的弹载器件非线性动力学模型。利用参数辨识法和特征线的相容关系获得了反应减载组件材料属性的性能参数并完成了模型求解,计算结果与冲击实验结果相符。该模型的建立与求解,为高过载环境下弹载器件的动态特性研究提供理论研究和方法参考。     

推力球轴承摩擦力矩特性研究

基于滚动轴承动力学理论,建立了推力球轴承动力学分析模型以及摩擦力矩数学模型,仿真分析了不同结构参数、工况参数对摩擦力矩特性的影响规律,并进行了对比验证。研究结果表明：自旋滑动产生的摩擦力矩约为推力球轴承总摩擦力矩的70%;从推力球轴承的设计角度,在保证保持架稳定性的前提下,可以适当增加钢球数和增大保持架兜孔间隙来减小轴承摩擦力矩,但钢球数对摩擦力矩的影响更为明显,且对轴承结构影响最小,应优先考虑;随着轴(座)圈沟曲率半径系数的增大,轴承摩擦力矩呈现指数形式减小,当轴(座)圈沟曲率半径系数达到0.56以后,轴(座)圈沟曲率半径系数的增大对轴承摩擦力矩影响很小,但考虑到推力球轴承的承载能力,轴(座)圈沟曲率半径系数应在0.56~0.58之间选取较为合适;从推力球轴承的使用角度,倾覆力矩、外载荷冲击量和轴承转速会对轴承的摩擦力矩产生显著影响,且外载荷冲击量的影响程度最大。