旋转多段连接通道换热特性数值模拟研究

为深入了解旋转作用力对涡轮叶片多段连接通道换热特征的影响,采用三维数值模拟方法研究了多段连接内通道模型的流动换热。选取通道入口雷诺数为17 000、旋转数范围为0~0.09, 多段连接通道3个出口的质量流量比例为25%、50%、25%,旋转半径与水力直径之比的范围为0~69.6,研究了旋转数、旋转半径对各段通道带肋壁面换热分布的影响。结果表明：旋转附加力造成径向出流通道沿程压力系数逐渐增大,径向入流通道的沿程压力系数迅速减小;径向出流通道后缘面的换热系数随旋转数增加而增大,径向入流通道后缘面的换热系数随旋转数增加而稍有减小,旋转作用对前缘面换热的影响情况与后缘面的情况相反;前、后缘面的换热系数沿流向均随旋转半径与水力直径比的增加稍有增大,换热增大幅度较小。     

光纤陀螺温度误差自适应神经模糊补偿方法

依据Shupe热致非互易性理论,研究光纤陀螺温度漂移产生机理,设计了-15 ℃～50 ℃温度范围内实验。将自适应神经模糊推理系统和分段建模思想相结合,以实测数据构建训练样本,建立光纤陀螺温度误差自适应神经模糊补偿模型。该模型解决了传统建模方法中模型适配性较差的问题,并有助于缩短陀螺进入稳态的时间。数据计算表明,用所建立的模型进行误差补偿后,温度漂移标准差降低了75.55%,补偿效果明显。     

基于Hough变换和聚类的舰艇编队队形识别算法

编队队形识别技术是反舰导弹武器系统目标识别领域中的一项重要研究内容,具有队形识别能力的反舰导弹可以有效增强对密集型舰艇编队当中重要目标的选择能力,进而直接提升导弹的命中概率和作战效能。基于Hough变换技术研究了一种舰艇编队队形识别算法,在无探测噪声影响时具有很好的识别率。当目标信息受污染较严重时,进一步采用了改进的K均值聚类算法对Hough变换后得到的积累矩阵局部峰值进行聚类处理,根据峰值聚类的结果准确提取出待识别队形的参数,从而有效抑制了探测噪声带来的不利影响。仿真结果表明,采用该算法可以正确识别出舰艇编队队形,在目标信息受污染较严重时也具有较好的识别效果,具有较好的鲁棒性。对该算法复杂度及目标指示误差对算法精度的影响进行了分析。     

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。     

机载火炮对地攻击训练弹着点大范围探测激光靶

针对机载火炮对地攻击训练弹着点大范围探测需求,提出了基于宽波束、高重频脉冲激光测距技术的激光靶探测定位方法。提供了1种由4台激光探测器构成的开放式激光立靶在靶场的布设方案,建立了在空间坐标系中解算弹丸末端弹道参数的数学模型,给出了均值法和线性回归拟合法的定位误差修正。试验验证了这种激光靶探测及其数据处理的有效性,对于建立可在野外大范围内探测高速弹丸、客观评定训练成绩、安装和撤收方便的报靶系统提供了可行途径。     

基于新息自适应滤波的惯性测量单元误差在线标定方法研究

考虑到空天飞行器飞行环境和运动特性下导航传感器误差的噪声统计特性不可能完全精确已知,若使用常规卡尔曼滤波进行在线标定,将会导致滤波精度下降甚至发散。设计一种基于新息自适应滤波方法的惯性测量单元(IMU)误差在线标定方案和算法,克服常规卡尔曼滤波需预先知道噪声统计特性的不足,设计包含IMU安装误差、刻度因子误差和随机常值误差在内的27维高阶状态变量的误差标定模型,分析提出可同时对系统噪声和量测噪声协方差矩阵进行动态调整的新息自适应滤波在线标定算法。仿真验证实验表明,相较于采用常规卡尔曼滤波以及Salychev O自适应滤波算法进行在线标定,所设计的新息自适应滤波在线标定方法能更有效实现对IMU误差的动态标定及补偿,进一步提高了惯性导航系统精度。实物验证实验表明,该方法可有效标定IMU误差残差,提高导航精度,为工程应用带来较大便利。     

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。     

制导系统设计参数多准则优化决策方法研究

研究了考虑制导控制系统性能和成本等因素的一体化设计参数优化决策问题。提出将制导控制系统参数优化设计问题转化为多准则决策问题的方法,以比例导引制导系统为模型采用多因素决策的优劣解距离法（TOPSIS）决策过程验证了方法的有效性。在决策准则选取方面,将系统精度、成本等因素综合考虑建立了参数决策矩阵,根据不同初始条件下制导系统脱靶量仿真结果,分析了性能、成本不同加权情况对设计方案决策排序结果的影响。提出的决策方法能够有效决策出制导系统兼顾多种准则的最优设计方案,决策的鲁棒性良好。     

车用动力电池组集总参数换热模型

新能源车辆的发展和动力电池组热越来越突出的安全问题,促使了换热系统的研究需求。在考虑电池组自产热率的基础上,利用集总参数法建立了车用动力电池组换热规律的简化模型。以某动力电池组为例,运用该模型分析换热过程中的时间、流体温度、电池组温度、换热功率及换热量。分析结果用于评价现有换热系统是否合理,或运用该模型优化换热过程参数使得设计的换热系统合理。结果表明,恒定流体温度换热策略并不是最佳的换热策略。     

高氯酸铵包覆层对硼粉燃烧性能的影响

为揭示高氯酸铵（AP）包覆层对硼燃烧性能的影响规律,采用溶剂蒸发法制备了AP包覆硼（AP/B）复合粒子。借助扫描电镜评估了AP/B复合粒子的包覆效果,利用CO₂激光点火装置研究了AP/B复合粒子点火燃烧特性,通过量热弹测试了DNTF基AP/B复合粒子炸药的爆热值。结果表明：严格控制溶剂蒸发法工艺参数可使AP均匀地析出在硼的表面上,并实现硼的较好包覆;AP包覆层可以改善硼的燃烧完全性,AP/B复合粒子相比于硼粉以及AP燃烧更为剧烈且光照强度瞬间增至最大值;AP/B复合粒子可明显提高炸药能量释放率,DNTF基AP/B复合粒子炸药爆热值（7 696 kJ/kg）较相同配方未包覆炸药爆热值（7 208 kJ/kg）提高6.5%以上。为揭示高氯酸铵（AP）包覆层对硼燃烧性能的影响规律,采用溶剂蒸发法制备了AP包覆硼（AP/B）复合粒子。借助扫描电镜评估了AP/B复合粒子的包覆效果,利用CO₂激光点火装置研究了AP/B复合粒子点火燃烧特性,通过量热弹测试了DNTF基AP/B复合粒子炸药的爆热值。结果表明：严格控制溶剂蒸发法工艺参数可使AP均匀地析出在硼的表面上,并实现硼的较好包覆;AP包覆层可以改善硼的燃烧完全性,AP/B复合粒子相比于硼粉以及AP燃烧更为剧烈且光照强度瞬间增至最大值;AP/B复合粒子可明显提高炸药能量释放率,DNTF基AP/B复合粒子炸药爆热值（7 696 kJ/kg）较相同配方未包覆炸药爆热值（7 208 kJ/kg）提高6.5%以上。