基于蒙特卡洛的高炮射击毁歼概率仿真

针对具体要地防空高炮射击环节,详细分析了射击误差模型,应用蒙特卡洛方法仿真了高炮射击过程,提出了高炮射击仿真的程序逻辑方案;并结合具体实例,得出仿真数据,定量分析了高炮射击毁伤概率.仿真结果比较符合实际防空情况,具有一定的实际应用价值,其分析问题解决问题的方法和过程对解决类似的问题有一定的借鉴意义.     

利用外弹道微分方程组实时快速解算高炮理论弹道的研究

高炮外弹道微分方程组的实时解算一直是火控领域中一项重点的研究课题.这里,详细地阐述了高炮打击空中运动目标时的解相遇命中方程,并介绍了以弹丸质心运动为模型的外弹道微分方程组.同时,给出了使用龙格-库塔算法对其进行实时积分解算的流程.通过对37mm高炮弹道的仿真实例,证明利用微分方程组解算高炮的射击诸元具有实用性强、精度高等优点.     

一种瞄准式战斗部瞄准控制方案

针对传统导弹的战斗部无法实现对目标在俯仰和方位上双定向的问题,为具有瞄准式战斗部的导弹建立了破片与目标相对运动模型。根据该模型及战斗部破片在不同瞄准角下飞散距离不同的特点,将战斗部中心破片最佳飞散距离作为瞄准攻击的依据,实现了瞄准式战斗部破片飞散方向的双向控制,推导出了引信起爆延迟时间的解析解。通过仿真证明了在现有的目标与导弹相对速度及脱靶量测量误差条件下,基于最佳飞散距离的瞄准方案可以应用于瞄准式战斗部的方向控制。     

基于函数逼近的未来空域窗瞄准点配置方法

未来空域窗是一种新的火炮射击体制,而弹丸瞄准点配置是其中要解决的关键问题,它决定了射击的具体实施.未来空域窗弹丸散布密度可以用中间函数来描述,在求解最优中间函数的基础上,利用函数逼近的方法,以给定瞄准点配置的中间函数与最优中间函数的距离差范数作为指标,通过无导数优化方法优化配置参数,使瞄准点配置的毁伤目标概率接近毁伤概率上界.以瞄准点网状和圆形配置为例,给出不同相关误差条件下采用逼近方法与解析方法得到的未来空域窗瞄准点配置参数,及相应的毁伤目标概率.结果表明,逼近法与毁伤概率上界的差距最小,且方法通用性好.     

轰炸光电瞄准模型建立

国内现役主战轰炸机均未配备光电瞄准系统,其轰瞄设备为纯光学目视老设备,夜间及复杂气象条件下无法观测目标,不能完成精确轰炸,需要配备光电瞄准系统。为解决轰炸光电瞄准模型这一目前轰炸光电瞄准系统实现过程中待研究的关键技术问题,本文通过航行法下瞄准任务分析、轰炸目标在水平坐标系下坐标的计算、侧向瞄准距和纵向瞄准距的计算、轰炸光电瞄准机理、飞控参数解算算法、瞄准数据流分析等研究,建立了基于测距法的轰炸光电瞄准模型,分析了模型误差,确立了瞄准诸元预告、开舱、投弹时间的解算算法。结果表明,瞄准模型能够稳定解算瞄准诸元,控制飞控、预告、投弹指令输出。     

瞄准跟踪人机系统设计及其数字仿真研究

在D.L.Kleimon等人的研究基础上,结合高炮瞄准跟踪实际过程,研究了高炮瞄准跟踪系统的数学建模,考虑人机系统中“人”的各种可描述特性,推导出一套瞄准跟踪人机系统教学模型和数字仿真算法,并给出了大量的仿真结果.对深入研究高炮训练模拟器、空中目标的毁伤率具有参考价值.     

激光经纬仪精确交会的实现方法研究

由于受经纬仪空间角 度分辨率的限制,随着测量空间、尺寸的增大,很难保证经纬仪“视准轴”精确瞄准目标点 ,从而会带来较大测量误差。为 了减小误差,基于激光经纬仪“视准轴”可视化条件,提出了一种激光经纬仪精确交会的实 现方法。首先,引导经纬仪围 绕目标点以最小步进角为间隔进行阵列扫描,通过图像采集和图像处理得到扫描点和目标点 的坐标位置关系;然后,通 过直线拟合、坐标计算,使经纬仪“视准轴”精确瞄准目标点;最后,实验验证了方法的可 行性。实验结果表明,本文方法 能够实现激光经纬仪的精确交会,可大幅减小系统的测量误差,同时可降低经纬仪的制造成 本。     

船用星敏感器姿态测量误差建模与仿真分析

为提高船用星敏感器姿态测量精度,对星敏感器船体姿态测量误差模型进行了理论分析。首先针对船用星敏感器的使用环境构建了船用星敏感器观测模型,然后推导了基于角度测量的船用星敏感器误差模型,最后仿真分析了星敏感器地平滚动角测量误差、安装角度对船体姿态测量精度的影响。误差模型与仿真结果表明,星敏感器地平姿态测量误差、安装角度标定误差以及安装布局等是影响船体姿态测量精度的主要因素,其中当星敏感器地平滚动角测量误差为100″时,船体姿态测量误差最大可达112″;安装布局对船体姿态测量精度有一定的影响,其中船体姿态测量误差随安装方位角的变化而呈周期性振荡趋势,纵摇测量误差随安装仰角的增加而增大;当星敏感器沿艏艉线方向安装时,航向测量误差随安装仰角的增加而增大,当沿垂直于艏艉线方向布局时,横摇测量误差随安装仰角的增加而增大。     

导弹仿真中误差组合技术研究

数字仿真在导弹中的作用越来越大.而导弹在使用过程中必然存在有误差,例如制导站测量误差、姿态角装订误差,惯组测量误差(3个加表和3个陀螺)等,综合考虑这些误差,对误差原理进行整理和分析,寻找出同方向一致的规律性,找出组合中构成导引头角度预定最大偏差,减少仿真次数,大大加速导弹的数字仿真过程.     

频率捷变雷达跟踪海面低空目标的频点自适应优化技术

针对雷达跟踪海面低仰角目标产生多径效应引起的仰角测量误差问题,本文建立了海面多径反射和频率捷变下低角误差测量模型,提出了一种基于频率捷变自适应优化的改善低角测量误差方法。该方法通过宽带频率捷变去除目标信号与多径反射信号的相关性,利用网格自适应直接搜索算法（Mesh Adaptive Direct Search Algorithms,MADS）优化频点技术,根据不同距离、不同高度和不同海情产生多径效应的大小自动选择频点改善误差,形成了雷达自适应频率捷变对抗海面低空目标多径的方法。仿真结果表明,该方法能根据不同情况自动选择低误差频点,控制每一个距离的低角测量误差在±2 mrad内,基于网格自适应直接搜索的频点优化算法也大大提高了频点选择速度,减少了迭代次数,表明了该优化算法的有效性。     

基于化学物质释放的五点傅里叶变换求解泊松方程的方法

在电离层化学物质释放数值模拟中,傅里叶变换是一种有效的求解泊松方程的方法,但其仿真精度有待进一步提高.文章提出一种改进的傅里叶变换求解泊松方程的方法,对泊松方程的五点差分形式做傅里叶变换,并引入误差修正项,弥补二阶差分带来的误差,模型中给出了详细推导过程,并与常用方法进行了对比分析.研究结果表明,改进方法求得电势的均方误差（Mean Square Error,MSE）相对Birdsall方法和电势求导方法小6个量级,电势空间分布更加接近解析结果.文中所提方法满足化学物质释放数值仿真的要求,为等离子体粒子模拟中泊松方程的求解提供了一种新的方法.     

基于遗传算法的目标轨道测量数据融合处理方法

雷达与光测设备是一种重要的外弹道测量设备,利用雷达与光测设备联合跟踪测量飞行目标,再对测量数据进行融合处理,可以得到高精度的目标轨道参数.本文利用约束样条函数样条理论讨论了多测量设备的误差模型方程,提出了一种改进的遗传算法,利用该算法对多传感器测量的数据融合求解方法进行了阐述,给出了具体的计算步骤.仿真数据实验表明,利用该方法处理多传感器测量的目标轨道数据,可以分离各测量设备的系统误差,降低了随机误差对目标轨道精度的影响,提高了数据处理结果的精度.     

一种求解三维抛物方程的迭代方法

为了高效且高精度地求解三维抛物方程(parabolic equation,PE),提出了一种求解三维PE的迭代方法.该方法采用有限差分（finite difference,FD）近似方法,保留交替方向隐式（alternating direction implicit, ADI）方法的计算模式.推导了该方法对应的相对误差关系式,在推导过程中考虑计算式分裂项丢失带来的误差影响.对比现有的求解三维PE的ADI方法 (记为ADI-PE)和克兰克·尼科森(Crank-Nicolson)求解方法 (记为CN-PE),该方法能够提高计算精准度,且可通过迭代达到一定计算精度.该方法保留了ADI的计算高效特性,是一种求解三维PE的高效高精准度的方法.     

神经网络余／十转换的数学原理

本文提出了孙子定理的微分方程求解法，讨论了系数为求余算子的非线性微分方程的稳定平衡点和最佳解的误差。本文构造的非线性微分方程可以唯一地收敛于孙子定理的解，其误差可任意小。该微分方程可用人工神经网络实时计算，实现余／十转换。计算机模拟结果证实了本文理论的正确性。     

采用UKF的光学捷联导引头刻度尺误差补偿方法

针对光学捷联导引头刻度尺误差带来的隔离度问题,提出了一种基于无迹卡尔曼滤波(UKF)的刻度尺误差实时补偿方法.分析了刻度尺误差引起隔离度问题的机理,由弹目相对运动方程以及光学捷联导引头量测方程建立了考虑刻度尺误差影响的非线性滤波模型,采用UKF滤波算法,对刻度尺系数进行估计,并用所提出的补偿方法进行实时补偿,最后进行了数学仿真及半实物仿真验证.仿真结果表明:所提方法能够有效地估计出刻度尺系数,经补偿后改善了系统的稳定性,同时提高了制导精度.     

A Note on the Generation of Phase Plane Plots on a Digital Computer

A technique is presented for generating phase plane plots on a digital computer which circumvents the difficulties associated with more traditional methods of numerical solving nonlinear differential equations. In particular, the nonlinear differential equation of operation is formulated as a pair of coupled differential equations with phase error and phase error derivative as dependent variables and arc length as the independent variable, which is uniformly distributed along the phase plane trajectory. The sinusoidal phase-locked loop and polarity-type Costas loop are used as illustrations of the proposed method of solution.     

Start-oscillation conditions in modulated and unmodulated O-type oscillators

The starting conditions for the O-type backward-wave oscillator are computed for large values of C, QC and d, using both digital and analog methods. A general method of solving complex polynomials called the "downhill" method is applied both to the secular equation and then to the RF voltage equation to obtain starting conditions. The analog computer is used to solve simultaneously, by trial and error method, the linear circuit and ballistic differential equations. The analog method is applied to the modulated BWO in order to determine the effects of modulations on the starting conditions. Extensive calculations of BWO starting conditions have been made for a wide range of C, QC and d.     

A fast method for nonlinear Schrodinger equation

The predictor-corrector split-step Fourier method (SSFM) is proposed for solving a nonlinear Schrodinger equation. In comparison with the symmetrized SSFM, the proposed method greatly decreases the relative error and increases the computing speed by /spl sim/2.8 to /spl sim/5.5 times at the same accuracy.     

方形自聚焦透镜的折射率分布研究

为了获得方形自聚焦透镜的折射率分布,提出了一种求解其折射率分布的半经验方法。该方法利用圆形边界条件下获得的扩散方程的解去近似方形边界条件下扩散方程的解,该近似解中的4个待定系数用雅明干涉法测得的方形自聚焦透镜4个位置点上的折射率来确定。该方法避免了在方形边界条件下求解扩散方程的复杂过程,得到的半经验公式形式简单、计算方便,利用半经验公式计算得到的折射率与实验结果吻合得较好,二者之间的最大相对误差为0.94%,平均相对误差不超过0.3%。该公式为以后研究方形自聚焦透镜阵列成像问题提供了可供参考的理论依据。     

Noise Study of an Asynchronous Delta Sigma Modulator

The steady-state probability density function of the error of an asynchronous delta sigma modulator in the presence of a dc input and additive Gaussian noise withRCpower spectrum is obtained by solving the Fokker-Planck equation. The error pdf plots are presented for different system parameters.