传递对准中主惯导数据延时的LCKF算法研究

瞄准吊舱进行传递对准时,主惯导数据到达吊舱惯导系统存在延时,影响滤波收敛速度和估计精度。文中提出了一种基于延时卡尔曼滤波的主惯导数据延时补偿算法(LCKF算法),将时间基准统一到主惯导数据时刻进行卡尔曼滤波,修正子惯导姿态信息,再利用子惯导的实时IMU数据进行捷联更新,获得子惯导当前时刻的姿态信息。基于比力积分匹配传递对准,对LCKF算法进行仿真,结果表明该方法明显提高了传递对准收敛速度和估计精度。     

基于灰关联决策的模块化光电吊舱可靠性分析

在模块化光电吊舱可靠性分析中引入灰色系统理论,建立了灰色关联度数学模型。依据光电吊舱可靠性的指标特性类别和设计需求完成模块划分,评定了各样本模块的可靠性指标参数。基于改进的灰色绝对关联法,对模型中的分辨系数进行了分析与计算,从接近性角度阐述样本数据线与设计标准线的关联度,实现了模块化光电吊舱的可靠性分析。根据可靠性分析结果对现有光电吊舱模块进行优选,得到光电吊舱产品的初步模块化设计方案。依据最优和次优方案试制试验样机,对两套试制样机的可靠性指标参数进行测试和评定,测试结果与分析结果相吻合。验证了该方法在缩短产品研制周期和研究模块化产品可靠性中的有效性与可行性。     

偏转板射流式伺服阀前置级液动力计算方法研究

针对偏转板射流式伺服阀前置级液动力的计算与检测问题,提出了基于矩形喷口和接收器的前置级节流模型,推导得出了液动力简化计算公式。从射流角度出发,建立了伺服阀前置级的二维流场模型,提出了两种基于仿真离散数据的稳态液动力的计算方法,即动量定理法和压力差法,进行了某型伺服阀的液动力计算。设计了前置级液动力的自动化测试系统,实现了对液动力的测量。仿真与试验表明,理论公式、基于离散数据的数值计算以及试验结果基本一致,从而为此类伺服阀的开发与优化提供了可行的方法和技术。     

机载激光通信稳瞄吊舱设计与跟踪精度测试

针对飞机姿态扰动和强烈震动条件下激光通信中的光轴稳定问题,研制了粗精复合跟踪机构,并对减振器安装结构形式进行了分析,完成了减振系统设计和伺服系统仿真。在此基础上开展了飞机姿态和振动特性测试,根据测试结果,绘制了振动试验曲线。进行室内仿真检测和外场飞行测试的试验结果表明,在大气信道条件下,粗跟踪吊舱跟踪精度优于23.97 μrad,精跟踪精度优于7.03 μrad. 对比实验室和外场测试环境的差异,可知大气干扰引起的光斑闪烁是导致跟踪精度下降的主要原因,为系统指标分配和吊舱跟瞄精度的提高提供了参考。     

某全闭环操瞄系统的火炮身管指向控制研究

某履带式自行火炮的操瞄系统采用捷联惯导系统（SINS）测量火炮身管指向进行瞄准,使得高低伺服和方向伺服存在控制耦合,瞄准性能易受车体姿态影响。根据车体坐标系下的全闭环操瞄系统控制模型,对被控模型进行等效变换,得到平动坐标系下含非匹配不确定干扰的伺服被控模型,将原有的耦合干扰、建模误差等转换为各伺服分系统的外扰,分别对伺服分系统设计自抗扰控制器。自抗扰控制器可对外扰进行观测,并在非线性状态误差反馈控制器中进行补偿,克服外扰造成的伺服系统超调。在车体初始姿态分别为水平和倾斜6°条件下进行仿真,结果表明：与采用自适应滑模变结构控制相比,采用自抗扰控制策略的伺服瞄准系统实现了平稳、精确瞄准,超调小,有效地抑制了非匹配不确定干扰,且控制器输出平滑。     

石英微陀螺的驱动控制方法研究

基于相位控制技术设计了石英微陀螺驱动轴的谐振环路,使其产生驱动模态振动。通过提取系统信号幅值的方法,设计了基于速度幅值的控制器,使微陀螺驱动轴的振动幅值保持恒定。建立了Matlab Simulink 模型,仿真结果与所设计的谐振环路和幅值控制系统的驱动控制效果一致。试制了石英微陀螺的驱动控制电路,驱动电路的测试结果表明:谐振环路振荡频率与驱动模态频率非常接近,稳幅控制器使得驱动轴迅速起振,并在0. 5 s 内稳定,谐振频率下的幅值高于噪声85 dB,振动幅值稳定性有显著改善。     

三速制鱼雷热动力推进系统半实物仿真试验系统设计

在动力推进系统数学模型的基础上,设计了应用于三速制鱼雷热动力推进系统的半实物仿真试验系统,该系统将转速控制器、伺服控制器和燃料泵等实物与计算机、信号测试设备构成有机整体,形成半实物仿真系统,同时设计了试验系统软件。试验表明,该系统能够对燃料泵及其控制系统的动态和静态特性进行全面的考核试验。文中给出了一次仿真试验的结果。     

机载光电载荷装备发展与关键技术

以莱特宁瞄准吊舱、先进红外瞄准吊舱、狙击手先进瞄准吊舱、MTS-B多光谱瞄准转塔、MX-25多传感器转塔等典型机载光电载荷为代表,对机载光电载荷的分类、装备现状及主要性能进行综述,给出主要技术性能参数,对其主要技术特点进行提炼总结,并对机载光电载荷发展趋势和需要重点关注的关键技术进行了分析探讨。     

单个互补金属开口谐振环双陷波超宽带天线

针对超宽带系统易受窄带信号干扰的问题,提出基于互补金属开口谐振环实现的双陷波燕尾形平面超宽带天线。与以往的双陷波超宽带天线相比,该方法仅用单个互补金属开口谐振环同样实现了燕尾形超宽带天线的双陷波特性,简化了设计的复杂性,易于加工。对所设计的超宽带天线进行了制作和测量,实测结果与仿真结果吻合较好。     

战术导弹自准直瞄准系统设计与仿真

针对战术导弹光学瞄准系统采用人工准直方法存在着发射准备时间过长和精度不高的缺陷，依据光敏元件的特性和武器系统相关参数，设计了基于角度自动跟踪的自准直瞄准系统．经数学建模和仿真分析，实现了有关参数的选取．仿真结果表明：该系统能够快速、高精度地实现自准直瞄准功能．     

潜载随动系统的扰动特征与复合轴补偿机理研究

当潜艇在水下高速行进时,海水会在潜艇表面形成脱体边界层和分离涡,大尺度分离涡的生成和脱体会引起潜艇力与力矩的大幅度波动,从而影响潜载激光武器随动系统的跟瞄精度与毁伤效能。以潜载激光武器粗精复合轴跟瞄系统为研究对象,分析了潜艇流噪声对粗、精两级跟踪输出误差的影响。基于流体力学基本控制方程,通过层次结构网格下的有限体积法分析了1×10⁷雷诺数下6°偏航角潜艇的流体动力学特性,并通过坐标解算将流体对艇体的扰动转化到光轴坐标系;获得了粗、精复合轴随动系统的传递函数,搭建了闭环控制器,获得了粗、精通道对特征输入信号的时域响应特性;分析了粗、精复合轴随动系统对潜艇流场扰动输出误差的补偿效果,并从流场演化和压力矩脉动层面分析了大尺度分离涡对跟瞄输出误差的影响。研究结果表明：粗、精复合轴随动控制系统可以有效补偿潜艇扰动带来的光轴输出误差,方位角、俯仰角的波动和跟瞄输出误差主要由围壳端面产生大尺度分离的梢涡引起的压力矩脉动造成,艇身扰动因其周期较长而对输出误差没有特别的影响。     

光电稳瞄系统前向运动及地理扫描

为分析飞机前向运动对光电稳瞄系统扫描策略的影响,介绍与稳瞄系统相关的地心地固坐标系、导航坐标系、机体坐标系、瞄准线坐标系等4种常用坐标系,归纳了常用坐标系之间的齐次变换关系。从微分运动的角度,用运动学表达式论述了载机前向运动对两轴四框架稳瞄系统所产生的成像机理。搭建从稳瞄系统内部控制元件一直到系统外部地理指向的全链路仿真模型,并根据运动学关系在模型中施加相应的控制作用,以消减飞机前向运动对稳瞄系统所带来的成像影响。给全链路仿真模型赋予和物理实际相符的电学和运动学参数,模拟了稳瞄系统在空中对地定位和扫描的过程。结果显示,该前向运动理论分析正确且有效,所搭建的全链路模型可用。     

一种新型镜内三维虚拟视景驱动系统

为保证模拟训练中瞄准镜内视景显示和瞄准方向的一致性和同步性,提出一种将瞄准镜屏幕瞄准点坐标数据作为镜内视景控制输入信号的新方法.通过分析系统的组成和工作原理,对 2 大关键技术进行分析,包括屏幕瞄准点坐标的获取和镜内三维场景视口的确定,并在已有武器技战术训练模拟系统的基础上,对该技术进行验证.验证结果表明:该方法提供了一种低成本模拟武器瞄准镜、观瞄装备使用的工程实现途径,可有效降低模拟器生产、维护成本,提升综合训练效益.     

基于径向约束的单兵光电瞄具建模与仿真

为研究单兵系统作战演示系统,分析了线性、非线性光电瞄具模型,建立了基于径向约束的光电瞄具标定模型,给出了瞄具所要标定的内、外部参数和标定步骤.对光电火控系统光电瞄具进行了标定,通过编程得到了标定后的光电瞄具的成像,在不同距离射击时对某物体的成像数据与图像进行了计算与仿真.仿真结果表明,利用径向约束的方法能够正确反应光电...     

视情维修条件下的多状态控制单元可用性建模与分析

针对传统可靠性分析方法难以描述系统动态特性的问题,提出了一种基于多状态动态贝叶斯网络的视情维修可用性建模方法。在定义多状态元件的基础上,构建了基于Markov模型的视情维修状态转移模型,并引入了吸收状态。通过构建多状态动态贝叶斯网络模型,确定了无维修、完全维修、不完全维修、视情维修和吸收状态下的状态转移关系,并根据串联和并联逻辑关系对条件概率赋值。以某控制单元为例,构建动态故障树模型、动态贝叶斯网络模型,确定控制单元与元件在不同维修方式下的可用度变化规律,通过重要度分析发现了可靠性设计中的薄弱环节。仿真分析表明：视情维修的引入使得控制单元与元件相对于完全维修与不完全维修具有更高的可用度;吸收状态的引入可以预测退化状态可修元件的可用度变化趋势,为维修换件提供理论指导。     

一种高炮武器系统射击准备精度综合检测方法

为提高高炮武器系统射击准备精度,提出一种基于CCD摄像的射击准备精度综合检测方法。检测装置由冷炮校正器、单片机应用系统、显示器和蓄电池等构成,通过弹道修正量计算和联动状态下炮口指向的图像偏差判别方法,实现高炮武器系统射击准备误差的综合检测。应用结果表明,该实施装置具有结构简单、检测精度高等特点。     

基于注意力机制与深度学习算法的机床主轴系统故障辨识

针对具有复杂非线性特点的数控机床主轴系统整体动态退化故障较难辨识及故障研究难度大的问题,从数据分析入手,提出一种基于注意力机制与深度学习算法的智能化故障辨识方法,研究机床主轴系统的整体故障辨识问题.该方法设计了注意力机制的研究框架,将研究问题分为全局纵向大分类区间和局部横向细粒度区间两个维度:采用训练并调优后推理平均绝...     

基于GO法的火炮驻退机可靠性分析

对基于GO法的故障规律研究过程进行了描述。在假设驻退机其它部分（除驻退筒、驻退液以及温度）均不发生故障的情况下,首先建立GO图,根据操作符代表的单元特性,确定操作符的状态概率数据,然后通过定量GO运算得到各信号流的状态概率,最终可得到系统的状态概率运算结果。该方法分析方便,尤其适用于考虑环境因素和时序变化的系统可靠性分析。     

基于最小二乘法标定寻北仪基座倾角测量系统的测量当量

为得到准确的基座倾斜量,提出一种基于最小二乘法标定寻北仪基座倾角测量系统的测量当量方法。阐述基于电解质型倾角传感器的寻北仪基座倾角测量系统的工作原理,对基座倾斜的大小和方向进行准确测量,利用基座倾斜与寻北精度影响量之间的数学模型,进行误差补偿,根据最小二乘法建立数据模型,进行数据拟合,当标定的当量与理论设计值相差较大时,可调整电路放大倍数,进行重新标定;当测量当量调整到与设计值基本一致,将最后测量当量标定值记录下来,写入单片机相应flash单元即可。结果表明:该测量方法可以快速简洁地确定测量当量,保证寻北精度。     

基于LabWindows/CVI 的实时多任务光电观瞄装置操控软件

针对传统嵌入式实时操作系统不能快速实现操控软件开发的问题,采用多线程机制实现车载光电观瞄装置操控台多种并发任务。介绍系统的总体结构,利用LabWindows／CVI9．0和外置通信卡、视频卡等工具,探讨了采用多线程机制实现该操控台多种并发任务的方法,并给出多线程、视频显示及信息叠加、通信次线程的具体实现方法以及系统试验结果。结果表明,该程序能获得更快地的响应、更小的阻塞和更全面的性能;其人机界面简单,重要信息指示明确,简化用户操作。