船用堆核测量探测器改进研究

通过分析和改进硼计数管的探测效率,并与电离室合理组合,形成具有船用反应堆全量程中子通量测量能力的中子探测器;通过中子通量堆上试验表明:该探测器的灵敏度等各项指标超出现有产品性能;本研究为进一步研发船用堆全量程中子探测器提供了技术参考。     

“爱国者”六自由度气动力模拟模型飞行试验验证

本文主要讨论"爱国者"导弹六自由度(6一DOF)模拟程序所采用的精确气动力模拟模型的设计和使用。该程序保证"爱国者"导弹系统的6一DOF模拟,其中包括弹体结构和有关空气动力学问题、自动驾驶仪、惯性基准部件、控制作动系统加上陀螺和加速度表传感器等的详细的非线性模型。6一DOF模拟程序通过数字模拟和混合模拟就作为进行导弹特性飞行试验计划、飞行后数据分析及飞行前理论计算的主要工具。广泛的风洞实验为基本气动力模型的设计提供了输入数据。模拟程序曾在"爱国者"控制系统试验弹飞行期间使用,结果表明飞行前理论计算结果和飞行结果相当吻合山。对实际性能和理论计算结果之间的微小差别的观察结果,可作为进一步改善气动力模型的指针。气动力模型估算要求编制两种模拟程序。一种模拟程序是应用飞行试验中所有有关的遥测技术和雷达的测量结果,求解某些空气动力特性的方程式;另一种模拟程序则是应用完全一35一的线性导数模型,它应用的是气动力导数而不是普通气动力系数。这种线性模型通过匹配飞行试验响应来确定正确的祸合飞行瞬变过程,然后这些结果再用来修改普通气动力模型。本篇论文描述了用来估算和改善"爱国者"地对空导弹气动力模型的方法和模拟技术,也介绍了一些模拟结果,这些模拟结果利用飞行试验数据使模拟得到了改进。     

微光夜视视距模拟研究

从微光夜视探测方程出发，找出影响夜视视距测试的景物参数，从而为室内模拟提供了理论基础。在长４０ｍ的暗道内，研制了均匀的模拟夜无光和符合实际反射率，对比度的目标和场影。得到对某些号微光夜视仪的外场实测，理论计算和室内模拟测试较一致的结果。     

计算机图形设计在民用烟火领域中的应用

简要介绍了礼花弹的计算机模拟程序，着重讨论了如何使用3DStudio4．0中的礼花效果程序模块来模拟礼花弹的动画效果。     

高速小目标近场动态RCS计算

为研究高速小目标在弹目交会末端的雷达散射特性,提出一种近场动态RCS计算方法。根据导弹和目标的姿态模拟弹目运动轨迹,当弹道末端探测波束照射到目标时,综合物理光学法和等效电磁流法求得目标近场动态RCS计算结果。根据RCS计算结果对多普勒回波信号进行模拟,所得信号与实测信号相比,幅度和频率均一致,验证了模型的正确性。     

基于经验模板匹配算法的无线电引信探控模型

针对目前无线电近炸引信仿真中有限元分析法计算周期较长且无法直接给出引信终端信号的不足,以物理光学法、绕射理论为理论基础,结合交会条件解析引信探测状况,以平面、尖劈、孔径、台阶等单元散射模型为模版进行快速匹配,得到引信终点弹道段探测与控制功能工程化快速计算模型。通过试验数据的对比表明:在计算效率得到保证的同时,计算结果与实测数据具有较好的一致性。     

沙滩粗糙面建模及电磁散射特性研究

针对下视雷达对近岸区域目标雷达特征信号的探测需求,采用双尺度随机起伏叠加的方式进行沙滩几何建模,基于混合介质模型获取沙滩电磁参数,利用外场实测数据,构建拟合模型、修正基尔霍夫近似算法,完成沙滩场景散射模型构建,精确模拟复合型粗糙沙地后向散射系数。仿真结果表明:采用测算融合方式得到的后向散射系数与实测数据相比均方根误差小于3 dB,精度较高,可以为近岸区域目标探测、识别、跟踪等提供理论依据和技术支撑。     

电容传感器灵敏度与结构关系研究

本文主要研究近感探测电容传感器电极结构对灵敏度的影响。在综述和讨论几种近感探测电容传感器结构与灵敏度关系基础上 ,提出了一种具有隔离极的电容传感器。分析了目标出现前后 ,等效电容拓扑结构。给出了理论分析和灵敏度表达式 ,并对两种传感器的灵敏度进行了比较。通过实验研究 ,证明该传感器具有更高的灵敏度和较大的探测距离。该传感器具有广泛应用价值     

基于复变函数法的准静电场电容分析与有限元仿真

针对高速运动目标的精确定距问题,提出应用复变函数法对基于准静电场的耦合式电容探测器进行电容分析。该方法适用于分析对称模型,简单有效,计算结果更为精确,直接反映电容与电极结构参数间的关系。有限元仿真结果分析表明,增大电极直径对提高传感器探测灵敏度效果更为显著,而极间距大小对灵敏度的影响具有一定的限度,选择时需综合考虑探测距离及范围要求。复变函数法电容计算公式和有限元仿真结果均与静态实验结果吻合,为后续优化实验方案指明了方向。     

激光半主动制导武器作战配置建模与仿真

为提高激光半主动制导武器作战效能,分析了激光目标指示器地域部署对激光制导武器作战时机与探测距离的影响,根据后向散射与探测灵敏度等因素,建立了指目/弹目距离与夹角数学模型,仿真计算出了指目/弹目距离变化曲线与夹角边界,提出了最大探测距离与最优攻击方向。结果可应用于激光半主动制导武器战术配置与试验训练方案设计。     

基于噪声干扰器对抗的火箭助飞鱼雷射击效率仿真研究

为研究对抗条件下火箭助飞鱼雷的射击效率,根据火箭助飞鱼雷典型对潜作战过程,以命中概率作为射击效率的评定指标建立了基于对抗的命中概率模型,研究了潜艇使用噪声干扰器对抗来袭鱼雷的对抗模型,分析了火箭助飞鱼雷反对抗策略,通过仿真计算,定量分析了主要因素对火箭助飞鱼雷命中概率的影响。仿真结果表明,噪声干扰器对抗条件下,射击距离和潜艇航速是影响命中概率的主要因素,目标信息的完整程度对命中概率的影响很大,旨在为实战条件下水面舰艇部队提高使用火箭助飞鱼雷的有效性及反潜作战能力等方面提供了参考。     

基于新息灰预测的导弹遥测参数预测算法研究

为了在导弹飞行中判决导弹故障,建立基于新息的灰预测算法。利用GM(1,1)模型的每一个预测值替换掉最老的一个信息,以实现新陈代谢,然后再以补充了新信息但序列长度不变的预测序列对反映导弹工作状态的遥测关键参数进行实时预测。通过Matlab仿真软件对原有GM(1,1)模型和改进的GM(1,1)模型进行分析比较,验证了改进后GM(1,1)模型预测精度比较高,易于实现,适合导弹故障的实时预测。     

机器鱼2D 仿真平台碰撞检测算法

为了实现机器鱼2D仿真平台各个对象间完整的碰撞检测,提出一种基于离散碰撞检测的算法。该算法以机器鱼2D仿真平台为基础,结合包围盒树,运用计算机图形学对平台中各个仿真对象进行精确建模;并利用图形学中的分离轴理论、Voronoi Region等概念,提出了适合各对象的不同碰撞检测算法,快速准确地输出检测结果。同时采用运动插值技术,减小步长并键入中间运动模态,实现了模拟连续碰撞检测,进一步提高了碰撞检测准确度。实验结果证明：该方法实现了模拟连续碰撞检测,具有高效、精准的特点。     

稳压器压力控制系统灰色预测PI D控制方法研究

将灰色预测理论与常规PID控制结合,对灰色预测PID控制在稳压器压力控制系统中的应用进行了研究,在传统压力控制系统的反馈回路中添加了灰色预测控制器,该控制器以灰色GM（1,1）模型为基础,用被控量的灰色预测值替代当前测量值进行超前控制;仿真分析结果表明：基于灰色预测控制算法设计的稳压器压力控制系统性能优于常规PID控制;系统的控制品质得到了改善。     

基于Rao检测器的舰船轴频电场滑动门限检测方法

为实现非高斯背景噪声和低信噪比情况下的舰船轴频电场检测,提出一种基于Rao检测器的滑动门限检测方法。基于信号源特征建立信号模型,在对水面浮动平台测量背景下环境噪声非高斯特性分析基础上,采用混合高斯模型对噪声进行建模;在检测过程中,实时估计混合高斯噪声模型参数和Rao检测统计量,并将前一段时间的平均Rao检测统计量作为门限,实现滑动门限检测。为验证所提方法的有效性,采用仿真计算的方式,证明Rao检测方法相比于能量检测方法的优势;根据实测数据,对比滑动门限Rao检测方法与滑动功率谱检测方法的性能差异。结果表明,滑动门限Rao检测方法能够有效抑制环境非高斯噪声影响,相比滑动功率谱检测方法具有更好的检测效果。     

镜头式光幕探测灵敏度分布规律研究

针对室内大靶面探测光幕的试验与测试需求,研究了扇形光幕和矩形光幕的工程实现。分析了探测光幕的工作机理,依据光学系统的光照度分析理论,推导出弹丸在探测光幕面内不同位置穿过时引起的光通量变化量计算公式,利用Matlab计算出整个幕面的灵敏度分布规律。采用气枪弹在幕面内不同位置进行了射击试验验证。试验结果表明：弹丸在幕面内的信号幅值与仿真计算的灵敏度分布规律吻合。所得结论对大靶面探测光幕的工程设计具有参考价值。     

高致密球形黑索今晶体结构对高聚物粘结炸药安全性能的影响

为探索炸药晶体结构对其安全性能的影响,通过分子动力学模拟和实验相结合的方法开展高致密球形黑索今（RDX）晶体结构对高聚物粘结炸药（PBX）安全性能影响的研究。采用X射线 单晶衍射测试高致密球形RDX的晶体结构,并根据晶体结构数据,通过分子动力学模拟方法对比高致密球形RDX和普通RDX基PBX的安全性能。为验证分子动力学模拟结果的准确性,制备以高致密球形RDX和普通RDX为基的浇注PBX,采用直接起爆法和卡片式隔板法测试浇注PBX的雷管感度和冲击波感度。分子动力学模拟与实验结果表明：高致密球形RDX是内部缺陷少、形状趋于球形的单晶体,晶胞密度较普通RDX提高2.6%;高致密球形RDX基PBX比普通RDX基PBX的结合能提高289.30 kJ/mol,内聚能密度提高0.022 kJ/cm³、引发键最大键长减小0.02 ,高致密球形RDX基PBX的安全性能更好;在配方比例相同条件下,高致密球形RDX基浇注PBX的雷管感度和冲击波感度比普通RDX基PBX确实有所降低,与分子动力学模拟结果相符,验证了模拟计算的准确性。     

含能材料感度评估的空间位阻指数算法和程序设计

含能材料的撞击感度可以通过分子动力学模拟获得,然而其计算成本昂贵且受部分材料缺乏合适力场的限制。设计了用于评估含能材料撞击感度的空间位阻指数(Steric Hindrance Index,SHI)的计算算法并开发了相应的计算机程序。该算法压缩原子在晶胞内的坐标以模拟含能材料受到撞击时的形变,对指定的滑移系建立新的空间直角坐标系并旋转晶胞以处理任意撞击方向和滑移系,将旋转后的晶胞内分子根据质心的x坐标进行分层,计算每相邻两分子层在投影区域内的重叠面积,归一化后获得空间位阻指数。根据设计的含能材料空间位阻指数算法,计算了在压缩比为0.1时太安(PETN)、苯并三氧化呋咱(BTF)、奥克托今(RDX)和梯恩梯(TNT)的平均SHI依次为0.8707、0.7940、0.4228和0.0924,与文献中上述材料撞击感度呈降低趋势的结果相符。根据SHI判别含能材料的滑移系敏感性与采用分子动力学模拟的温度、化学反应生成物含量等计算结果的判断一致,而计算成本和方法适用性有较大提高。     

有限状态机在鱼雷搜索策略程序设计中的应用

为了提高鱼雷搜索策略程序设计效率和程序可读性,方便修改逻辑和调试程序,提出了基于有限状态机的鱼雷搜索策略程序设计方案;通过分析鱼雷在搜索、跟踪和识别目标等不同自导阶段的自导逻辑关系,提出了自导状态、事件、活动的确定原则并建立了相应的模型;结合有限状态机理论,建立了自导逻辑的事件状态变迁关系图,提出了基于有限状态机的程序实现方案。通过仿真,对所建模型和设计方案进行了仿真验证。仿真结果表明,状态机程序运行稳定,调试和跟踪方便,尤其为增加状态、更改逻辑和调试程序提供了便利。     

基于有限状态机的航电显控系统仿真

针对当前飞行训练模拟器中航电系统显控逻辑仿真软件开发困难、可维护性差的问题,提出一种将显控 逻辑判断与显示画面仿真独立设计的模块化、松耦合的显控系统功能仿真思路。根据显控系统交互式、多输入多输 出的时序逻辑决策特点, 基于有限状态机(finite state machine , FSM)理论构建显控逻辑仿真模块, 并应用 Simulink/Stateflow 进行实现。结果表明：该设计思路结构合理,开发过程直观,程序可维护性、可移植性强,有利 于提高显控逻辑仿真度和开发效率。