带炮口装置时某火炮膛口流场数值仿真

研究炮口装置能控制火药气体从膛口流出后的流动状态,可以改变身管受力及膛口流场射流结构分布状况,对火炮武器系统性能有重要影响。为研究某新型炮口装置性能及其对弹丸运动影响问题,提高精度,采用计算流体力学结合动网格技术,建立了包含炮口装置和运动弹丸的膛口流场数值仿真模型,利用轴对称Euler方程组和有限体积法(FVM),对带炮口装置的某火炮膛口流场进行了数值仿真。仿真结果反映了带炮口装置时膛口流场发展过程及射流结构的主要特征。根据数值仿真结果分析了膛口流场对弹丸受力状况及运动状态的影响。仿真结果表明某新型炮口装置对膛口流场结构有较大影响,并会影响弹丸出炮口后运动状态,从而影响火炮射击精度。     

某型车载遥控武器站发射动力学仿真分析

研究武器系统优化射击精度问题,膛口振动响应是影响武器射击密集度的重要因素,影响武器系统的战斗力。车载遥控系统能满足单发射击的精度,但连发时射击精度较差。为提高某型车载遥控武器站的连发射击密集度,建立了武器站的动力学模型,利用传感器(Sensor)和IF函数控制武器的连发射击动作,应用ADAMS软件进行了可视化发射动力学仿真。通过与实测结果的比较分析验证了仿真模型的正确性,比较不同发射工况下的武器膛口动力学特性曲线,得到了影响膛口振动的主要因素,对改善武器振动性能和提高武器射击密集度具有参考价值。     

火炮发射精度优化问题分析

火炮发射精度由射击密集度和射击准确度组成,身管振动影响火炮射击密集度和准确度.但影响身管振动的因素很多,一直来很难建立符合实际的振动模型,对火炮的射击精度进行准确分析.目前火炮发射精度分析时模型较简单,考虑因素较单一,特别是缺少多因素同时作用时火炮发射时的精度问题研究.为解决上述问题,建立了起落部分的虚拟样机模型,利用ADAMS动力学仿真软件综合分析了弹丸质心偏移量、高低机齿轮啮合间隙和衬瓦身管配合间隙三种因素耦合对炮口振动的影响.分析表明多因素对炮口振动存在耦合影响,为炮口振动特性的综合分析以及对接触间隙的优化控制提供了依据.     

弹丸卡膛速度测量系统设计与测试

卡膛速度是弹丸装填的重要参数,对弹丸卡膛的一致性有较大影响,进而对火炮射击精度产生影响.提出了一种基于激光位移传感器的弹丸卡膛速度测试方法,并根据已有的弹药自动装填装置试验台架对测试方法进行了试验和验证.利用激光位移传感器测量弹丸在30°、45°和60°射角下卡膛时段的位移变化,通过Matlab软件对弹丸在身管内的位移...     

弹丸姿态对感应式线圈靶测速精度影响

弹丸穿越线圈靶时的姿态是影响线圈靶测速精度的重要因素.就弹丸姿态变化对线圈靶测速精度的影响进行了理论分析与建模研究,建立了与弹丸姿态相关的线圈感应电动势特性的理论模型.结合具体的参数,利用Matlab数值分析软件对高速运动的弹丸在入射线圈靶时的感应电动势随偏航角、俯仰角和偏移量的变化进行了数值计算,并经实验验证了模型的正确性.初步的研究结果表明:靶距为1m时,弹丸姿态所引起的线圈靶测速误差可达0.511％,其中偏航角为主要影响因素.建模结果可为传感器的合理使用和误差补偿提供理论依据.     

喷管前置式减后坐武器内弹道机理分析

为了更好的了解拉瓦尔喷管气流反推减后坐结构的工作原理,对它的内弹道过程和喷管内气流运动过程分别建立了欧拉型无牯的一维两相流数学模型.并以5.8mm 1:3径实验枪为对象进行了数值仿真计算,将结果与普通导气式自动步枪内弹道仿真数据进行了对比,得出了喷管前置式减后坐武器发射过程中各种特征参量的变化规律,以及影响减后坐效率的关键参数.计算结果表明:喷管前置式减后坐结构在弹丸出膛口时速度减小5.5%,后坐力减小20.36%.     

自行火炮虚拟试验平台研究

为了实现自行火炮从开始射击到弹丸出炮口全过程的协同仿真,建立了由内弹道计算模块、自行火炮动力学仿真模块和系统优化模块三个子系统组成的火炮虚拟试验平台;同时,通过将虚拟体引入仿真模型,得到了以弹丸运动状态为目标函数的火炮系统优化模型.以某型火炮为例,获得了在相同射击条件下试验测试数据和平台仿真结果的对比曲线,以及弹炮间结构参数对弹丸角速度的优化结果.分析表明,虚拟试验平台能较真实地反映自行火炮的动态响应特性和弹丸的膛内运动规律,可用于分析火炮结构对射弹散布的影响,为弹炮耦合问题的研究及系统优化提供了一定参考.     

膛内惯性测速系统设计

弹丸的膛内运动参数可以反映火炮工作状态特性,针对常规火炮弹丸内弹道运动测速需求,设计了基于MEMS加速度传感器和姿态传感器的膛内惯性测速系统;采用Kalman滤波和四元数姿态解算算法对传感器数据进行FPGA片上处理,实现了从弹丸挤进到出膛运动过程的时间记录,成功获取弹丸内弹道运动过程中加速度、速度和位移变化;实验结果表明,相对激光区截测速方法,该系统出膛速率测量误差小于2.93%;相对火炮身管原参数,出膛位移测量误差小于1.85%,为内弹道过程弹丸运动参数测量获取提供了技术支持,对火炮系统设计评估具有重要意义。     

基于虚拟现实的火炮外弹道仿真方法

针对火炮发射实验具有不可重复性、周期长、人力耗费大、技术要求高等问题,本文提出了火炮外弹道虚拟仿真方法.本文根据火炮射击过程特点,分析火炮质点外弹道方程组,建立弹丸外弹道运动过程数学模型;结合虚拟现实技术及Unity3D引擎,采用3ds Max建立火炮和弹丸实体模型,以C#作为开发语言对弹道进行计算,控制弹丸运动,实现对火炮发射过程的仿真模拟;通过仿真实验数据与弹道表数值分析比较表明,本方法不仅在视觉上能够较好的展现火炮发射和弹丸的飞行状态,同时误差控制在可接受范围内,为火炮外弹道的研究提供了便利.     

基于粒子滤波的速度轨迹补偿

在膛内测速中,恢复经过特殊信号处理得到的速度缺失段时,会受到烟雾、火光和冲击波等因素的干扰,此干扰会导致实际获取的运动目标在出膛口时刻的多普勒信号能量特别微弱,速度出现相应的缺失,降低了测量的精度.针对此干扰,采用基于粒子滤波（PF）对速度轨迹做补偿的方法,避开速度缺失段对速度曲线进行采样插值,首先对插值后缺失段速度进行拟合,的方法得到缺失段速度模型,然后再利用此模型对速度进行恢复优化.由于膛口速度是判断目标出膛时刻的关键影响因素,而速度缺失段通常出现在运动目标出膛口时刻,因此采用基于粒子滤波（PF）对速度轨迹做补偿的方法对速度缺失段的恢复显得至关重要.     

高射频步枪参数对枪口响应影响的分析

建立具有13刚体和31自由度的被动态人-枪相互作用模型,采用弹簧-阻尼方法进行肌肉模拟,利用逆向动力学方法确定各关节上的初始驱动力.考虑设计参数间的相互耦合影响,分析射频、缓冲簧刚度和预压力以及缓冲行程等参数对枪口响应的影响.基于多体系统动力学模型进行参数的灵敏度分析和优化.分析结果表明:射频增加对于3发点射情况下的枪口精度是有利的;对于第3发以后的射击,只有枪械缓冲装置与人体系统的合理匹配才能有效减小人体被动态下枪口的跳动位移.     

运动目标射击指挥研究

主要介绍对运动目标的射击指挥特点和信息流程,对运动目标射击是地面炮兵重要的射击任务之一.对运动目标射击,首先要求解运动方程,得到运动目标的速度和运动方向,据此确定实施打击的地点或时间,然后及时对目标进行拦阻射击.     

Adaptive particle shape setting and normal calculation methods in fluid rendering

In this paper, we present an adaptive particle shape setting method in Lagrangian-approach based screen space splatting algorithm in real-time fluid rendering. The particle radius will be adjusted according to its Weber number and local density in the rendering process so that a large radius of peaceful fluid particle can help to eliminate a bumpy surface artifact, and a small radius can prevent the obviously spherical shape of particles in splash. The shape of fluid particle will be controlled adaptively on the basis of Weber number too, so that fast moving particles could have an ellipsoidal appearance which describes the splash particle shape in turbulent flow persuasively. We also propose an adaptive normal calculation method to avoid the numerical calculation errors in the normal computation process. The sampling interval will be set in accordance with the viewing distance from camera to the fluid so that fuzzy edges or double image effect in a fixed sampling interval normal computation process could be prevented. Both of the two approaches introduced in this paper take only small amount of computing time and will have little impact on the time consuming property of a real-time fluid rendering application.     

融合稳定性与炮口扰动的车载火炮参数优化

射击稳定性与射击密集度是体现车载火炮综合作战性能的关键指标,也是进行车炮匹配问题研究与优化的重要内容。针对稳定性参数与炮口扰动参数时空属性不同,在ADAMS中无法进行综合优化的难题,结合多体动力学仿真软件ADAMS、Box-Behnken试验设计方法及Matlab遗传算法工具箱等技术提出了融合射击稳定性与炮口扰动的组合优化方案,并基于某车载火炮虚拟样机对上述方法进行了验证。根据优化结果,某车载火炮车尾跳高、车尾侧移、炮口位移均获得较为明显的优化效果,为车载火炮车炮总体参数优化匹配研究奠定了基础。     

Mean instantaneous firing frequency is always higher than the firing rate

Frequency coding is considered one of the most common coding strategies employed by neural systems. This fact leads, in experiments as well as theoretical studies, to construction of so-called transfer functions, where the output firing frequency is plotted against the input intensity. The term "firing frequency" can be understood differently in different contexts. Basically, it means that the number of spikes over an interval of preselected length is counted and then divided by the length of the interval, but due to the obvious limitations, the length of observation cannot be arbitrarily long. Then firing frequency is defined as reciprocal to the mean interspike interval. In parallel, an instantaneous firing frequency can be defined as reciprocal to the length of current interspike interval, and by taking a mean of these, the definition can be extended to introduce the mean instantaneous firing frequency. All of these definitions of firing frequency are compared in an effort to contribute to a better understanding of the input-output properties of a neuron.     

基于FPGA和无线通信的炮口冲击波测试系统设计与实现

由于炮口冲击波超压测试现场环境比较恶劣,为了提高存储测试系统的可靠性和灵活性,给出了一种基于现场可编程门阵列(FPGA)和无线通信的炮口冲击波测试系统的设计与实施方案。测试系统的激波管动态校准结果表明,系统符合国军标对炮口冲击波超压测试的基本要求。该系统在多次靶场实爆试验中进行了测试试验,都成功捕获到炮口冲击波超压曲线。试验结果表明所设计的炮口冲击波测试系统具有体积小,微功耗,灵活性高,测试效率高等优点,在炮口冲击波测试中具有良好的应用前景。     

基于终端电能状态的网络接口开启间隔算法

针对动态开启间隔算法存在网络接口开启间隔次数过多及网络选择时间过长的问题,提出一种基于终端电能状态的网络接口开启间隔算法,将终端剩余电能状态卢作为功耗代价的权重,使网络性能函数成为网络开启间隔的影响因子,对网络流量进行有效管理。仿真实验结果表明,在网络选择过程中,当终端移动速度不超过1．4mds时,该算法具有较少的网络开启间隔次数和较短的网络选择时间。