弹丸空气阻力定律全定义域解析函数经验公式

为找出1943年弹丸空气阻力定律、航弹阻力定律在全定义域内的有理解析函数经验公式,从而便于通过计算机编程进行外弹道数值解算和求解析解,运用1stOpt数学软件对1943年弹丸空气阻力定律和航弹阻力定律在其全定义域内进行了曲线拟合,对应各阻力定律得到了通用于全定义域的有理解析函数经验公式.这些经验公式均不再分段.其中拟合1943年弹丸空气阻力定律的经验公式最大相对误差为3.271%,拟合高阻和低阻航弹阻力定律的分别为1.914%和3.328%.     

弹丸空气阻力定律全定义域解析函数经验公式

为找出1943年弹丸空气阻力定律、航弹阻力定律在全定义域内的有理解析函数经验公式,从而便于通过计算机编程进行外弹道数值解算和求解析解,运用1 stOpt数学软件对1943年弹丸空气阻力定律和航弹阻力定律在其全定义域内进行了曲线拟合,对应各阻力定律得到了通用于全定义域的有理解析函数经验公式.这些经验公式均不再分段.其中拟合1943年弹丸空气阻力定律的经验公式最大相对误差为3.271％,拟合高阻和低阻航弹阻力定律的分别为1.914％和3.328％.     

镁合金往复挤压过程的有限元模拟

运用刚粘塑性有限元法对AZ31镁合金3道次往复挤压过程进行热力耦合数值模拟,模拟分析往复挤压过程的变形规律。结果表明:往复挤压过程中,大变形区主要集中在从动冲头一侧的紧缩区中贴近凹模内壁的区域以及细颈区中贴近凹模内壁的区域;随着挤压道次的增加,变形体的累积应变明显增大;细颈区中贴近凹模内壁处以及细颈区与主动冲头一侧紧缩区的交界处应力较大;温度场分布以细颈区为中心,从高到低在变形体形成温度梯度。     

应用阻力系数拟合曲线解析式数值解算外弹道诸元

为了研究工程解算弹丸外弹道诸元精度,采用FLUENT软件对某尾翼弹外流场空气动力特性进行数值模拟,得到不同马赫数下的零升阻力系数;利用Origin Lab软件对其进行分段拟合,得到阻力系数拟合曲线解析函数表达式,代入外弹道质心运动微分方程组数值解算外弹道诸元;并与用经典空气阻力定律及相应的平均弹形系数方法解算的外弹道诸元对比。两种方法解算所得弹道落点诸元相对误差在4.61%以内,全弹道上诸元相对误差在6.65%以内。因此,即使能够得出特定弹丸的全弹道阻力系数解析函数表达式,但在工程应用上也可以继续应用简便的经典空气阻力定律及相应的平均弹形系数方法解算外弹道诸元。     

舰船辐射噪声谱特征提取方法研究

针对目前对水下目标检测和识别的时效性要求越来越高,提出来一种快速而有效,适合工程应用的拟合功率谱新方法,并在此基础上提取连续谱特征。采用分段拟合和固定拟合横坐标的结合方法,提高实时性,通过实测数据的MATLAB和CCS仿真验证了方法的可行性及时效性。     

最小二乘法重建主动段弹道及其精度分析

以最小二乘法为基础,引入离散的标准正交多项式,使计算过程中不涉及矩阵求逆运算.利用基于标准弹道生成的"外测数据"拟合了主动段弹道,分析了拟合精度并讨论了拟合曲线阶数及分段数对拟合精度的影响.仿真结果表明,根据弹道特性进行适当分段能获得较高的拟合精度,可用于弹道重建.     

基于误差预处理技术的纯方位目标跟踪方法

基于误差预处理技术的纯方位目标跟踪方法,采用多项式分段拟合测量.在潜艇作变向机动时,以转向点为界,根据目标方位变化曲线建立数学模型,并对目标方位序列进行多项式逼近分段拟合,对测量方位的误差进行处理.该方法通过仿真证明有效.     

只测角的单站三维红外被动测距算法

研究只测角的单站三维被动测距算法。在三维空间运动几何模型的基础上,通过适当选择观测平台所在的地面坐标系,建立了目标距离变化与观测器位移的关系方程。同时,对高速运动物体的轨迹采用分段线性拟合的策略,即在较小采样间隔的情况下,假定连续三个观测时刻上的目标或观测器各自处于直线运动状态,即三点共线。该关系方程结合三点共线的假设,即可求解出目标到观测器的距离。缩比模型试验表明,该算法简便可行,测距相对误差优予±10%．     

基于曲线拟合的通用仿真弹道设计方法研究

针对传统的六自由度模型计算复杂且各型号间弹道无法通用,难以满足任务级作战仿真需求的现状,拓展了弹道分段形式,通过弹道特征点将弹道分段,利用少量初始数据确定缩放系数和曲线拟合系数,构建了分段三次曲线拟合方程,快速拟合出弹道曲线。仿真结果表明,本方法需要的初始数据较少,但该方法拟合精度在95%以上,能够快速高效生成通用弹道,满足任务级弹道仿真的需要。     

一种基于快速正切算法的捷联寻北解算方法

在捷联寻北中采用正切查表法需要的制表空间大且代码执行效率较低,不便于采用单片机的实现方位角解算。将最小二乘线性拟合原理应用于反正切函数的分段线性化中,得到了不同精度的分段线性方程;通过仿真分析了该快速正切算法的计算误差;通过计算得到了不同精度时的分段数;通过比较得出了不同精度时在制表空间上相对于正切查表法的优势。研究表明该算法简捷快速,能有效提高代码的执行效率,节省大量的制表空间。     

高速旋转固体火箭发动机的动态燃速特性研究

通过对试验数据的分析和处理研究了高速旋转对发动机最大推力、最大压强的影响,以及在高速旋转条件下喷管等效喉部面积的减小规律,运用零维内弹道计算模型拟合出了动态燃速随装药燃面相对半径和转速变化的经验公式.计算结果表明,高转速下等效喉部面积大幅度减小,动态燃速经验公式能够定性反映高速旋转引起的推进剂燃速增大效应.     

基于6 类噪声项拟合模型的光纤陀螺噪声特性分析方法

针对传统的陀螺噪声特性分析方法出现拟合模型不准确的问题,提出一种基于6 类噪声项的拟合模型及分段拟合方法。采样某型光纤陀螺数据,分析了导致拟合模型不准确的内在机理,指出在光纤陀螺随机噪声中存在低频正弦项噪声成分,该项噪声在传统的5 类噪声拟合模型中通常被忽略。对于精度较高的光纤陀螺,这种忽略处理导致其拟合模型不合理、拟合系数结果不准确。通过对实测陀螺信号进行时域、频域分析,确定正弦项噪声的频率,将正弦项噪声纳入拟合模型中,提出一种包含6 类噪声项的拟合模型,同时为减小正弦项噪声、量化噪声项、零偏不稳定项、速率斜坡项等因相关时间相近而带来的耦合误差,提出一种分段拟合方法。针对某型光纤陀螺的实测数据的Allan 方差,基于6 类噪声项的拟合模型,采用文中所提方法进行噪声特性分析。结果表明:六类噪声项的拟合模型的拟合误差很小,拟合系数准确、可信。     

轴对称非球面设计参数测试技术

针对未知设计参数的旋转对称非球面,讨论了面型参数的拟合方法,对轴对称非球面设计参数测试技术进行了研究.利用接触式探针轮廓仪的测量数据,通过多项式拟合给出对称轴和顶点曲率初值,利用最小二乘法与约束变尺度迭代原理,对测量数据进行曲线拟合,获得非球面的设计参数值,拟合参数计算的面形数据与实测数据相比较,得到误差曲线及相应得面形误差PV值.拟合分析结果表明:该算法具有收敛速度快、稳定性好的特点,拟合参数很好地还原了加工曲面的设计参数,能够满足非球面镜的超精密加工精度要求,为非球面镜加工质量的评价以及后续补正加工提供了理论依据.     

基于曲线拟合的非标高温传感器在采集系统中的应用

针对在某高温环境模拟测控系统中,因变送器不稳定而导致温度采集值波动的问题,设计了一种直接将电热势信号采集到计算机的方法。为避免因计算机反复比较、查表而浪费资源,采用整体误差平方和多项式最小二乘法对热电势与温度值间的关系进行拟合。分析结果表明,在高温区域,拟合精度在±3℃左右。拟合公式可直接应用于此类热电偶信号采集中,并可根据精度要求适当调整拟合次数。     

炸药感度测试兰利法与升降法比较研究

对兰利法与升降法的测试原理、设计程序及数据分析方面进行了分析和比较,在对某级炸药HMX的撞击感度试验的基础上,对比了两种方法的试验结果,发现兰利法对感度初始估值不敏感,升降法受初始估值的影响很大.另外,根据试验数据,计算了同一刺激量下两种方法得到的试验样品发火率,经过数据拟合得到了感度分布曲线.结果表明,在以计数法为标准进行评价炸药安全性与可靠性时,兰利法估计值的相对误差值比升降法大.当评估0.001响应点时,兰利法比升降法大16%左右;在评估0.999响应点时,兰利法比升降法大21%左右.     

基于人工鱼群算法的加农炮内弹道参数优化研究

基于100 mm加农炮经典内弹道数学模型,以最大膛压及初速的计算值与靶场射击试验值的平均相对误差为目标函数,以燃速系数和燃速指数作为拟优化的参数,运用人工鱼群算法对加农炮内弹道参数进行了参数优化研究。结果表明,人工鱼群算法对初值要求不高,容许范围大,且收敛速度快,全局寻优能力强,计算得到的目标函数值不超过0.1%。将优化后的参数应用到加农炮内弹道计算中,其计算结果与靶场试验结果相对于参数优化前误差进一步减小,其中参数优化后速度的误差仅为0.017%,优化后计算值与靶场试验值吻合得较好,因此可以将人工鱼群算法作为加农炮内弹道参数优化的一种有效方法。     

传感器信号的非线性软件补偿

传感器信号非线性误差软件补偿采用校正函数法,函数拟合法,及线性插值查表法。校正函数法将运算规则存入微处理器,通过校正函数运算进行补偿。函数拟合法采用多项式、解析等拟合函数,通过最小二乘法求出拟合函数实现补偿。线性插值查表法经分段处理,确定测量值区间端点对应值,用查找表进行非线性校正。     

磁诱饵空中磁场验证的测量区域研究

对潜艇施放的磁诱饵进行空中磁场验证时,高空中的磁场强度验证过程困难,可在低海拔处进行验证测量,然而磁诱饵磁场在同一海拔的不同区域具有不同的分布特征。为了确定最适合进行验证测量的区域,通过借鉴地形特征统计中的标准差、粗糙度等变化特征参数及水下地形匹配领域中的地形熵,对磁诱饵的空中磁场在目标平面上的分布情况进行分析,研究了以此为依据选择测量区域的方法。利用软件对该选择过程进行了仿真,初步验证了其可行性。并通过海上试验对该方法进行了验证。试验结果显示,通过该方法选择的测量区域的相对测量误差与其他区域相比明显较小。     

某压裂火药燃烧速度特征与温度关系的密闭爆发器实验研究

为模拟某压裂火药在油井作业中燃气的压力变化规律,需要确定火药的燃烧速度与其温度的关系。利用密闭爆发器实验系统,获得不同温度条件下火药燃气的压力随时间的变化曲线。基于内弹道火药燃烧特征量静态分析方法,计算出不同温度下火药的燃烧速度定律,并进一步计算燃速系数与温度的关系。通过拟合得出火药的燃速随温度增长的指数式变化函数,通过误差分析判定该函数适用于30 ℃～150 ℃的温度变化区间,为不同温度下的井下模拟计算提供了理论支持。