装备战斗损伤组合建模与仿真技术研究

为了实现不同层面装备战斗损伤模型的有效集成,以便从高、中、低等不同仿真分辨率角度全方位揭示装备战斗损伤特性,研究装备战斗损伤组合建模与仿真的基本理论。从装备物理状态改变、装备功能劣化、集群装备战斗力丧失3个层面研究了装备战斗损伤模型的层次体系结构,并分析了各层面战损模型之间的内在逻辑关系;研究了物理状态改变战损模型与功能劣化战损模型之间的映射关系,提出了面向装备形态的功能描述方法,以及物理状态改变战损模型与功能劣化战损模型之间的聚合/解聚方法;研究了功能劣化战损模型与集群装备战损模型之间的映射关系,提出了装备功能劣化战损模型与集群装备战损模型之间的聚合/解聚方法;进行了装备战斗损伤组合建模案例研究。研究结果表明：装备战斗损伤组合建模技术能够实现宏观模型的高分辨率输出,有助于全方位、多视角探索装备战斗损伤特点。     

海上补给高架索建模和仿真研究

针对海上补给装备研制过程中尚无高架索模型可以使用的现状,将多体动力学理论引入高架索建模中,研究了绳索多刚体动力学模型、刚柔混合体动力学模型和多柔体动力学模型的建立方法。将3种绳索模型依次用来模拟高架索,并利用ADAMS软件对海上横向干货补给过程进行仿真计算。计算结果表明：3种高架索模型的速度、受力、角速度、转矩的变化趋势与高架索实际力学特性基本一致,绳索多体动力学模型可以模拟海上补给高架索;绳索多柔体动力学模型较其他两种绳索多体动力学模型更能反映出高架索的全部动力学特性。     

军事标图系统中随机军标的生成与控制研究

采用扫描线填充算法,通过确定控制点进行曲线拟合,以及确定要绘制点图标的点坐标,构建随机军标的生成模型和控制模型.随机军标的结构控制包括围线与箭标两类,前者首先确定开曲线类军标给定的起始、终止两个控制点,然后确定军标的控制轴;后者单箭头箭标的控制则包括箭标形状的调整和箭头移动.将其应用于军事标图原型系统,应用结果验证了该模型正确可行.     

电子武器装备机理模型建模方法的比较

电子武器装备机理模型建立,有电路原理、面向信号流程、操作现象与逻辑等3种方法.电路原理建模的解算依据是基于霍夫定律等,适用于生产厂家在装备设计初期对电路性能分析检验.面向信号流程图建模通过专家将装备抽象总结,适合于面向装备的模拟训练系统机理模型设计.操作现象与逻辑模型则从顶层着手,是将装备操作面板不同操作响应尽量表达,完全绕开装备内部各种信号电气关系,对于大型电子装备实现难度较大.     

基于空间算子代数的星载天线机构动力学计算

针对星载天线双轴定位机构的空间漂浮基无根树多体系统动力学实时仿真及控制系统设计的需要,应用空间算子代数(SOA)理论进行多体系统动力学建模和仿真;提出了SOA描述的动力学递推及求解算法,并面向对象思想定义多体系统数据结构,进行了动力学计算流程设计.所提方法形式直观、便于推导、物理意义明确及达到了O(n)计算效率.通过与...     

基于三维建模的坦克假目标示假性能仿真技术

为提高假目标在可见光波段的示假性能试验效率、降低试验风险,以假坦克示假性能试验为研究背景,运用三维建模技术和仿真技术,实现用仿真坦克代替真实坦克的目的。利用三维建模技术采集真坦克的三维点云数据,选取合适方式对坦克的各主要部件进行建模,采用灵活的贴图方法将数码迷彩图案映射到三维仿真模型上,完成仿真坦克构建。通过坐标变换、透视投影变换将三维坦克模型与二维背景合成,得到仿真实验图像。仿真实验图像中真坦克与仿真坦克的相似度计算结果及判读员判读统计结果表明,仿真技术应用于装备试验是可行的。     

舰船装备保障能力评估指标及建模方法

针对舰船保障能力的精准评估问题,建立舰船全寿期保障能力评估指标体系及各指标的计算模型。构建 舰船装备保障能力评估指标体系,包括各种指标的计算模型;制定调研策略、基本数据结构和数据处理方法;选取 某个舰船系统进行案例计算。结果表明：构建的简易、实用舰船装备保障能力评估指标体系及各种指标的简易计算 模型,可用于舰船相关系统的保障能力评估。     

运用工作流管理系统的装备保障指挥模型

采用Petri网建模方法,参照工作流参考模型组件和接口,基于VC 开发了图形化的建模工具.以车辆装备大中修管理为例,建立基于Petri网的工作流业务过程模型,映射成经典Petri网,并将其转换成工作流过程定义语言.用ExSpect对工作流模型仿真,以分析模型的正确性及运行效能.     

自动武器协同设计中模型结构一致性保持及映射技术研究

针对目前大型CAD软件的协同支持工具协作功能有限,分发模型数据量过大,无法实现高效响应设计问题,结合自动武器快速协同设计的实时性需求,在可配置可复用的模块参数化设计方法的基础上,建立了基于网络协同的自动武器三维模型数据结构一致性保持及映射机制.利用与平台无关的结构化信息描述手段描述特征模型和三维建模参数化造型数据及相关...     

基于UML建模的坦克武器系统保障信息手册设计与实现

筛选出模型设计所涉及的相关信息,对其进行分类;对部队装备保障的基本业务知识及特点进行了分析;针对器材仓库管理员、维修人员和基层军官确定了系统所要实现的装备管理、维修保障和学习训练功能;运用UML建模语言对系统各个模块及各个阶段的建模进行了描述,完成了从概念级建模、逻辑级建模到物理级建模,并通过UML中各种模型直观地表达了出来,为坦克武器系统信息保障手册数据开发和编程实现提供了良好的基础。     

面基层间不同结合状态下发射场坪动态响应研究

为了得到面基层间不同结合状态下无依托发射场坪的动态响应,基于Cohesive单元的双线性内聚力本构,建立了层间结合数学模型,进一步建立了含层间效应的发射场坪数值模型;引入初始损伤变量并结合应变等价性假设,建立了层间不同结合状态数学模型;以含层间效应的发射场坪数值模型为基础,完成了面基层间不同结合状态下的发射场坪数值模型的建立,分析了发射筒底部处场坪面基层间界面的损伤分布与演化,研究了面基层间不同结合状态下发射场坪动态响应的变化。结果表明：当面基层间结合状态一定时,发射筒底部对地载荷作用边界处面基层间界面损伤最严重,且沿着载荷作用区域半径方向,面基层间界面损伤分布表现为先增加、后减小的规律;随着面基层间结合状态的变差,沿载荷作用区域半径方向,面基层间界面损伤演化表现为中间不变、两边减小的规律,场坪面层垂向位移和水平位移产生不同程度的变大,面层、基层层底中心最大应力均变小。为了得到面基层间不同结合状态下无依托发射场坪的动态响应,基于Cohesive单元的双线性内聚力本构,建立了层间结合数学模型,进一步建立了含层间效应的发射场坪数值模型;引入初始损伤变量并结合应变等价性假设,建立了层间不同结合状态数学模型;以含层间效应的发射场坪数值模型为基础,完成了面基层间不同结合状态下的发射场坪数值模型的建立,分析了发射筒底部处场坪面基层间界面的损伤分布与演化,研究了面基层间不同结合状态下发射场坪动态响应的变化。结果表明：当面基层间结合状态一定时,发射筒底部对地载荷作用边界处面基层间界面损伤最严重,且沿着载荷作用区域半径方向,面基层间界面损伤分布表现为先增加、后减小的规律;随着面基层间结合状态的变差,沿载荷作用区域半径方向,面基层间界面损伤演化表现为中间不变、两边减小的规律,场坪面层垂向位移和水平位移产生不同程度的变大,面层、基层层底中心最大应力均变小。     

旋成体仿生凹坑表面流场控制减阻仿真分析

应用SST k-ω湍流模型对仿生凹坑表面旋成体与光滑旋成体进行了对比数值模拟,解释了仿生凹坑表面减小摩擦阻力和压差阻力的原因以及对旋成体近壁区边界层的控制行为。研究结果表明：来流马赫数为0.4时置于旋成体后部的凹坑表面减小了旋成体8.05%的摩擦阻力,1.9%的压差阻力,总阻力减小了6.24%;仿生凹坑表面通过减小壁面的速度梯度和湍流强度减小摩擦阻力,通过减弱外部气流对旋咸体截尾底部气流的抽吸作用减小底部阻力;凹坑表面对边界层的控制行为表现为凹坑内部的低速旋转气流造成了凹坑内部气流与凹坑外部气流的气一气接触,形成涡垫效应;同时,旋转气流在凹坑底部产生的摩擦阻力作为一种附加动力产生推动效应。     

基于电厂的网络监控系统

惠州LNG发电厂220kV网络监控系统采用NS2000计算机监控,实现对电厂电气设备的实时监控和信息管理。其采用分层分布式模块思想设计,分站控层和间隔层2层,2层之间通过通信网络相连。系统功能包括数据采集与处理、监视及报警、控制操作、统计计算、同步对时、远动、电能量管理,以及自诊断。     

Numerical Simulation on Flow Control for Drag Reduction of Revolution Body Using Dimpled Surface

Numerical simulation on the flow fields near the dimpled and the smooth revolution bodies are performed and compared by using SST k-ω turbulence model, to explain the reasons of friction and base drag reductions on the bionic dimpled surface and the control behaviors of dimpled surface to boundary layer near wall of the revolution body. The simulation results show that the dimpled surface reduces the skin friction drag through reducing the velocity gradient and turbulent intensity, and reduces the base drag through weakening the pumping action on the flow behind the revolution body caused by the external flow; the low speed rotating vortexes in the dimples segregate the external flow and the revolution body; and the low speed rotating vortexes forming in the bottom of dimples can produce negative skin friction.     

基于BP网络的PID整定控制

基于三层BP网络的PID的整定控制器,将输出层神经元输出状态对应于PID控制器的比例、积分、微分参数.先确定输入层和隐含层节点数、给出各层权值初值、选定学习速率和动量因子、学习参数等,再计算采样时刻误差、各层神经元的输入输出、PID控制器输出.通过神经网络的自学习、实现PID控制参数的自适应调整.仿真表明该神经PID控制器在三参数自调整、控制量变化、减小误差等方面具有优势.     

对潜指挥信息保障系统指标体系的基本框架

对潜指挥信息保障系统评估指标体系,分为评估目标、一级指标、二级指标和底层指标4个层次,其中一级指标包括信息获取能力指标、信息传递能力指标、信息处理能力指标3部分。该体系的构建通过选择参评指标、划分体系层次、标准化指标数据、确定指标权重,以及构建测评指标体系模型等步骤得以实现。     

基于虚拟滑模控制方法的非合作航天器姿态估计

针对非合作航天器的非线性姿态估计问题,提出一种利用虚拟滑模控制思想实现对目标航天器姿态参数估计的方法。将立体视觉系统输出的实时观测数据作为虚拟控制系统的输入,将航天器的姿态动力学数学模型作为虚拟的控制对象,采用滑模变结构控制器计算出虚拟力矩控制量,从而使虚拟航天器的姿态与观测姿态同步,虚拟航天器姿态即为非合作航天器姿态参数的估计值。仿真实验验证表明,在存在系统误差及状态量初始误差较大的情况下,所提出的基于虚拟滑模控制的估计算法估计效果优于扩展卡尔曼滤波算法,并较好地协调了变结构控制鲁棒性与平滑控制抖振之间的矛盾。     

基于分层模型和鲁棒字典学习的背景差分炸点检测

针对背景差分炸点检测方法中背景模型难以更新背景估计和运算复杂等问题,提出一种分 层模型下基于鲁棒字典学习的背景差分炸点检测方法。为提高运算效率,该方法对图像帧建立3层金字塔分层模型,在每层将图像帧分割为互不重叠块,逐层以图像块为单位通过改进的鲁棒字典学习方法进行背景估计,与当前图像帧作背景差分实现炸点检测。采用炮弹炸点图像序列对所提出的方法进行了实验验证。实验结果表明,与现有炮弹炸点检测方法相比,该方法在准确率、误检率和鲁棒性方面均具有优越性能。     

模糊控制曲面的参数设计和曲面估算

采用模糊控制曲面控制值分析模糊控制器的设计参数,通过Mamdani推理或代数积法估算控制曲面特征点,用方框图分析法估算模糊控制曲面,用曲面上点的偏导数估算公式分析控制曲面,给出模糊控制器设计参数选择方法.参数设计包括:量化因子及模糊集合、隶属函数和规则输出、解模糊.     

基于最优测试点的小波包-隐马尔科夫模型故障诊断

采用小波包变换和隐马尔科夫模型结合的方法,提出了机载通信电台的故障诊断模型.通过评价函数的建立,得到最优测试点集合;利用小波包变换提取测试点的能量特征值作为模型的输入,利用历史数据对隐马尔科夫模型进行训练,得到各个状态下的HMM参数,通过模式识别,实现电台的故障诊断;试验研究结果验证了所提出的方法的可行性和有效性.