基于Vega粒子系统的飞行特效实时模拟方法

在分析Vega特效模块中粒子系统实现原理的基础上,提出了2种模拟飞行特效的方法,基本思想是粒子系统属性的设置,采用始终面向视点的多边形来模拟特效粒子模型．Lynx面板设置的方法简单直观,适合简单的系统;Vega API函数编程具有很强的实时性,加载扭转矩阵,更适合于复杂时变的矢量系统．试验结果表明,粒子系统能有效模拟飞行特效,具有很强的真实感．     

高温粒子特性对气泡动力学与声辐射特性的影响

为探讨烟火药水下燃烧高温粒子与水作用的声辐射特性,基于传热传质理论构建了烟火药水下燃烧高温粒子与水作用的气泡动力学模型,计算分析了高温粒子的初始温度和粒径对气泡动力学与声辐射特性的影响。结果表明,当燃烧深度为1m时,随着高温粒子初始温度和高温粒子初始半径的增加,所形成气泡的体积、体积变化的加速度以及声压级均随之增大:高温粒子初始温度每增加200K,气泡的体积、体积变化的加速度和声压级分别平均增加1.01倍、1.78倍和1.04倍;其初始半径每增加0.4mm,则气泡的体积、体积变化的加速度和声压级分别平均增加1.78倍、2.28倍和1.15倍。     

基于粒子系统的弹药爆炸可视化

针对当前弹药爆炸效果研究存在的不足,对虚拟现实场景中弹药爆炸的可视化效果展开研究.阐述粒子系统与弹药爆炸的基本原理,分析粒子系统中火焰粒子与爆炸破片在纹理上变化的不同规律,并给出设计实例;分析推导爆炸破片飞散的衰减模型,对其在虚拟场景中的实际运用进行相应简化,并通过实例进行验证.实验结果表明:该方法相比传统直观模拟的方法有一定的提高,能取得相对较好的可视化效果.     

基于结构化粒子系统的天气现象模拟

对OSG平台上的天气现象模拟方法进行介绍.该方法采用结构化的粒子系统来生成雨雪的实时天气现象.步骤包括定义并组织场景的节点,调整旋转的视角,将雨雪的三维物理模型加入节点中.通过设计雨雪粒子的功能模块,数据结构和系统的API,在微机上实现天气的模拟.     

基于OpenGL的导弹尾焰仿真算法

文中在粒子系统理论基础上,用OpenGL对导弹尾焰进行了仿真。在算法中,采用贴纹理小四边形代替粒子能降低系统的复杂性,采用融合、反走样、雾化和视线跟踪技术增强仿真的真实性,利用显示列表技术和LOD技术进一步加快系统的处理速度。这些技术的综合运用能够同时满足导弹尾焰仿真中的真实性和实时性要求。     

末敏弹减速伞充气运动建模与仿真

针对降落伞具有非线性柔性变形的特点,应用了有限元技术来建立末敏弹减速伞充气运动模型。首先将减速伞三维模型离散成粒子系统。在考虑伞衣结构内力和内部气流运动基础上,建立充气运动的粒子节点动力学模型,其模型仿真计算结果与风洞实验的伞形运动变化、投影直径变化和动载变化规律基本一致。该理论研究非常适合在新型末敏弹减速伞的初步设计中应用。     

一种粒子滤波SINS大方位失准角初始对准方法

针对捷联惯导系统大方位失准角的情况,分析了系统非线性误差模型,提出了基于最优重要性分布函数的序贯重要性采样粒子滤波(SIS-PF)初始对准方法,并进行了仿真研究.仿真结果表明,在大方位失准角初始对准中,基于最优重要性分布函数的序贯重要性采样粒子滤波器初始对准精度比无迹卡尔曼滤波器(UKF)提高了一个数量级,与序贯重要性重采样粒子滤波(SIR-PF)初始对准相比,该方法不但精度高,而且计算量小.     

基于VegaPrime的飞行器视景仿真关键技术研究

给出了某型飞行器飞行视景仿真系统的结构框架,提出了基于OpecGL图形编程绘制二维窗口实现二三维联动的方法,该方法简单且效率高．采用嵌套使用碰撞检测器的方法,实现了复杂碰撞检测的预检测,降低了系统的计算量．在经典粒子系统的原理上,用纹理贴图代替粒子实现了特殊效果模拟,节省了系统资源开销．     

组合导航初始对准无迹粒子滤波算法

针对GPS/SINS组合导航系统,提出了一种初始对准方案,依靠GPS测量信息进行速度匹配,完成初始对准.粒子滤波虽然不受非高斯、非线性限制,但存在粒子数匮乏、实时性差等问题.该方案采用粒子滤波的改进方法--无迹粒子滤波,来解决对准过程中的非线性问题.仿真结果表明:该方案的对准精度(1σ)可以达到东向失准角误差为5′,北向失准角误差为2′,方位失准角误差为6′.     

CNTs负载Fe2O3的制备及催化氧化剂的热分解研究

采用液相沉淀法制备了沉积于碳纳米管(CNTs)表面的Fe2O3纳米粒子(CNTs/Fe2O3),用透射电子显微镜(TEM)、光电子能谱仪(XPS)和X射线衍射仪(XRD)对其进行了表征。研究了CNTs/Fe2O3纳米粒子对高氯酸铵(AP)、二硝酰胺铵(ADN)和硝酸铵(AN)的催化热分解。结果表明,CNTs表面上均匀地负载了平均粒径为22nm的α-Fe2O3。添加了1%、3%和5%CNTs/Fe2O3纳米粒子的AP的初始分解温度分别降低了33.7,40,50.8℃,热分解峰温分别降低了14.7,22.9,26.4℃。添加1%CNTs/Fe2O3纳米粒子的ADN和AN的初始分解温度分别降低了12.1,3.6℃,热分解峰温分别降低了18.6,6.6℃。     

新型导弹武器系统瞬时可用度波动分析与优化方法研究

研究研制及使用初期导弹武器系统瞬时可用度的波动及最优控制问题。定义了瞬时可用度的概念和量化指标,基于分层组合思想,建立了导弹武器系统瞬时可用度评估模型。分析了波动的产生机理,构建了最小可用度振幅和最小可用度发生时间等刻画波动的函数,提出了瞬时可用度波动的分析方法,并对波动的不确定性进行了仿真分析。在此基础上,利用仿真粒子群的优化算法,对最小可用度振幅和最佳预防性维修计划进行优化,通过实例分析,验证了模型和算法的有效性。     

基于粒子滤波的混沌系统参数估计和滤波方法

混沌系统的参数估计是混沌系统控制和同步的前提。鉴于混沌系统具有初值敏感性、不能长期预测等特点,提出了一种基于粒子滤波(PF)的混沌系统参数估计和滤波方法,并将其用于Lorenz混沌系统的参数估计和滤波,在叠加噪声情况下对混沌系统进行仿真分析。结果表明,文中提出的滤波方法在估计偏差方面优于基于扩展卡尔曼滤波（EKF）的混沌系统参数估计和滤波方法,对混沌系统的参数估计和滤波是一种有效的方法。     

非高斯噪声下基于Unscented粒子滤波器的非线性系统故障诊断方法

非高斯噪声下非线性系统的故障诊断中,一般是基于粒子滤波器的方法,但普通粒子滤波器通常会发生“退化”现象,严重影响故障的检测和诊断品质。本文通过引入Unscented粒子滤波器方法,利用Unscented变换对随机分布的非线性概率传递能力来产生建议分布,能明显地改善普通粒子滤波器的性能;然后,提出了基于该滤波器的序贯式故障诊断策略,采用负对数似然比方法监控系统的运行状态,故障发后利用状态联合估计器进行故障隔离。计算实例表明,该新方法能实时检测诊断出非线性系统的故障,同时能抑制非高斯噪声的影响。     

基于粒子滤波衰减因子抑制干扰的组合导航信息融合算法

为修正组合导航系统受到干扰的数据,使用粒子滤波算法判别数据是否符合系统误差要求;采用改进的粒子滤波算法,当组合导航系统单一通道受到干扰而发散时,通过改变受干扰通道粒子在系统中的权值来抑制干扰。仿真结果表明,改进的粒子滤波算法在组合导航系统单一通道发散的条件下能够有效地降低误差、提高精度,从而使系统仍能保持较好的工作状态。     

基于Unity3D 的火炮外弹道虚拟视景仿真系统

应用Unity3D虚拟现实开发引擎,建立一套火炮外弹道虚拟视景仿真系统.该系统根据火炮射击过程特点确定系统总体要求和开发流程,采用UG+3ds Max联合建模方法建立弹丸和火炮模型;分析火炮质点外弹道方程组,结合Unity3D的API C#脚本编辑系统、粒子系统、声音系统以及NGUI第三方插件实现对火炮发射过程的视景仿真设计,并通过算例与弹道表数值进行比较.结果表明:该系统能在视觉上更好地表现火炮发射和弹丸的飞行状态,为武器弹药研发者提供参考.     

复合固体推进剂颗粒与基体初始界面有无缺陷的细观模型对比

复合固体推进剂的制备工艺和环境因素会引起其颗粒与基体初始界面的浸润能力下降,进而导致材料内部存在随机分布的初始缺陷。为探究初始缺陷对推进剂力学性能的影响,基于分子动力学方法建立细观颗粒填充模型,利用通用有限元分析软件Abaqus子程序VUMAT开发指数内聚力模型,并建立颗粒与基体初始界面粘结强度相同的无缺陷模型,以及颗粒与基体初始界面粘结强度的密度函数呈Weibull函数分布的初始缺陷模型。通过对比两种模型的数值计算结果发现：初始缺陷模型的网格敏感性低于无缺陷模型;在初始缺陷模型中,形状参数越小,模型内初始缺陷含量越高,初始弹性模量越低。研究结果表明,初始缺陷模型较无缺陷模型能更准确描述推进剂在单轴拉伸条件下的损伤演化过程。     

氧化性气氛中硼颗粒点火模型研究综述

介绍了硼颗粒在氧化性气氛中的点火特性。依据硼颗粒的点火机理及相应的化学反应,从不同的思路阐述了两种模型的处理过程和方法,着重分析了硼颗粒氧化层的产生和消耗及其影响因素,建立了两种模型的数学处理方法,并对此两类模型进行了分析比较。     

某交流伺服系统的免疫克隆粒子群优化自抗扰控制

针对采用永磁同步电机(permanent magnet synchronous motor,PMSM)驱动的某火箭炮位置交流伺服系统存在摩擦力矩、外界扰动等一系列复杂非线性问题,设计一种基于免疫克隆粒子群优化算法的自抗扰控制器(IPSO-ADRC).根据自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)抗干扰能力强和粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)寻优能力强的特点,采用免疫克隆粒子群优化算法在线整定自抗扰控制器的重要参数;并将克隆选择算法(clonal selection algorithm,CSA)融入到粒子群算法中,维护群体种类的差异性,解决PSO算法的缺陷问题.仿真实验结果证明:该控制策略使系统的稳态性能更好,并能提升系统的动态品质.