射频制导仿真系统关键技术

主要针对射频制导系统半实物仿真试验所涉及的关键技术进行研究,在满足试验精度条件下,完成了微波暗室仿真试验距离、微波暗室静区、系统辐射天线单元间距、系统辐射信号角位置精度,以及系统有效辐射功率等技术的关键参数设计,并分别给出了在工程应用中的实现方法,为飞行器研制所需的射频制导仿真试验条件建设提供了依据。     

天线宽频辐射功率的FDTD数值计算

为了实现混响室的仿真电场值与实测值的直接对比,需要计算发射天线的宽频辐射功率．基于坡印廷矢量的面积分,利用时域有限差分算法和快速傅里叶变换,得到了天线宽频辐射功率的快速计算方法．应用该方法对半波偶极子天线和短偶极子天线进行数值仿真,通过仿真值与理论值的比较,验证了该方法的正确性．该方法适用于任何能够用FDTD进行合理建模的电磁设备的辐射功率计算,且一次计算即可得到宽频辐射功率,不仅为混响室仿真结果的归一化打下基础,而且也是分析其他电磁设备宽频辐射特性的可行方法．     

高功率微波弹的杀伤效果分析与仿真

根据高功率微波弹微波脉冲的攻击入射角,给出了高功率微波弹杀伤区域模型,结合高功率微波损坏和干扰电子元器件的能量阈值,提出了高功率微波弹对目标的失效区、干扰区及安全区的概念,并建立相应的数学模型进行了仿真分析,为高功率微波弹攻击参数的设定及实际的作战运用提供了理论依据。     

神经网络距离-多普勒超分辨雷达成像

研究利用神经网络实现超分辨雷达成像。该方法首先根据Tuff的前后向线性预测(FBLP)方程用神经网络得到样本序列的AR模型参数,然后利用神经网络作线性预测外推,再用神经网络对外推后的数据作离散哈特来变换(DHT)。从哈特来变换可以方便地得到外推数据的离散傅里叶变换,从而得到距离-多普勒超分辨雷达像。利用微波暗室数据对这一方法进行了数字仿真,结果表明这种方法是可行的,即使在低信噪比下也有较好的性能。     

诱饵球镜面反射内壁的辐射传递系数计算北大核心

针对内表面具备镜面反射特性的空间诱饵球,基于蒙特卡罗方法建立漫发射模型,推导光线的最大反射次数,利用光线在球腔的传播特性求解光线与球壁的多次反射交点,计算球面微元吸收的光束能量,获取不同反射率情况下单一球面微元对全部球面微元的辐射传递系数。计算结果表明,单一微元对球面各微元的辐射传递系数中存在2个峰值,分别为微元对其自身的辐射传递系数,以及微元对其球对称微元的辐射传递系数。随着反射率的增大,微元对其自身的辐射传递系数逐渐接近于微元对其球对称微元的辐射传递系数;当反射率接近于1时,两者的值近似相等。     

基于四面体表面积分求解三维静磁场

三维物体的网格剖分质量是影响静磁场计算精度的关键因素之一,采用四面体单元剖分可有效地逼近复杂几何结构三维物体的边界。但是,目前未见基于四面体单元剖分的静磁场计算研究,为此通过点匹配方法和等效面磁荷方法实现了静磁场的积分方程法求解。解析算例和仿真算例表明:所研究的数值计算方法在求解三维物体静磁场时精度可靠,具有一定的工程实用价值。     

诱饵球镜面反射内壁的辐射传递系数计算

针对内表面具备镜面反射特性的空间诱饵球,基于蒙特卡罗方法建立漫发射模型,推导光线的最大反射次数,利用光线在球腔的传播特性求解光线与球壁的多次反射交点,计算球面微元吸收的光束能量,获取不同反射率情况下单一球面微元对全部球面微元的辐射传递系数。计算结果表明,单一微元对球面各微元的辐射传递系数中存在2个峰值,分别为微元对其自身的辐射传递系数,以及微元对其球对称微元的辐射传递系数。随着反射率的增大,微元对其自身的辐射传递系数逐渐接近于微元对其球对称微元的辐射传递系数;当反射率接近于1时,两者的值近似相等。     

能量状态法的无人机节油轨迹优化

应用能量状态法研究了高空长航时无人机节油飞行的最优轨迹问题.构建了基于能量状态法的质点运动模型,简化了传统运动模型的维数,并利用变分法提出了基于能量控制的性能指标,推导出飞机纵向飞行过程(爬升、巡航和下降)的优化方程,得到整个飞行过程的全局最优解,给出了一种适用的算法,利用Matlab对该算法进行了计算仿真.仿真结果表明,优化的节油轨迹算法效率较高,可节省飞机燃油、缩短航行时间.     

跟踪状态下射频隐身功率实时控制方法

雷达辐射的功率会影响射频隐身性能,基于对射频隐身原理的分析,提出了目标跟踪状态下射频隐身功率实时控制的方法。实现了在射频隐身状态下,雷达跟踪单目标和多目标的辐射功率的实时控制。利用射频隐身性能指标和雷达临界截获模型,建立跟踪状态下雷达低截获模型。并以截获概率为优化目标,雷达最小接收功率为约束条件,得到了跟踪状态下单次辐射功率控制模型。提出基于目标跟踪状态下跟踪单目标和多目标的射频隐身功率控制方法。仿真实验与传统的功率最小法比较,得到该方法实现较低的雷达截获概率,证明了功率控制方法的合理性和有效性。     

变壁厚金属管在发射筒缓冲装置中的应用研究

利用MSC.Patran和MSC.Dytran有限元分析软件对某缓冲装置中所应用的受轴向冲击的变壁厚金属吸能圆管进行了仿真计算,得到了压缩过程中的冲击力与吸能量.并通过落锤冲击实验得到实际中吸能圆管在压缩过程中的冲击力与吸能量.结果表明,仿真与实验结果吻合较好,吸能圆管在压缩过程中的冲击力与吸能量符合预期.