运动潜体湍流尾迹的SAR遥感仿真研究

采用点源法获得密度层化海洋中运动潜体产生的速度场,使用计入海洋内部湍流对海表面毛细重力波作用的SAR遥感全谱模式,利用考虑内波混合的湍流k-ε模式,并且使用Nasmyth海洋普适谱,建立了运动潜体湍流尾迹的SAR遥感仿真模型.利用该仿真模型对Rankine卵形体的湍流尾迹进行了仿真分析,获得令人满意的结果.     

基于益损分析的鱼雷战术效能的海洋环境影响评估

针对不同海洋环境中海水阻力系数和声线传播的变化特性,根据鱼雷航行及自导过程中的守恒原理,提出了一种评估海洋水文环境对鱼雷战术效能影响的新方法,并根据海洋水文环境对介质参数的影响,结合战术效能益损评价指标体系,建立了海洋环境对鱼雷战术效能影响的评估模型。通过仿真算例,对该评估方法进行了仿真实验,验证该方法的合理性和可靠性,进而发展运用于鱼雷作战使用的海洋环境影响评估和保障决策之中。     

基于益损分析的鱼雷战术效能的海洋环境影响评估*

针对不同海洋环境中海水阻力系数和声线传播的变化特性,根据鱼雷航行及自导过程中的守恒原理,提出了一种评估海洋水文环境对鱼雷战术效能影响的新方法,并根据海洋水文环境对介质参数的影响,结合战术效能益损评价指标体系,建立了海洋环境对鱼雷战术效能影响的评估模型.通过仿真算例,对该评估方法进行了仿真实验,验证该方法的合理性和可靠性,进而发展运用于鱼雷作战使用的海洋环境影响评估和保障决策之中.     

运动声呐海底混响建模及仿真研究

在水平不变海洋声道中,基于声源和接收器运动情况下窄带脉冲声传播表达式,导出了收发合置声呐在水平运动情况下的海底混响信号模型.针对模型仿真,提出了一种基于距离-方位角单元结构的混响时间序列仿真方法,该方法能够有效解决时延一多普勒单元内不同模态简正波相关散射系数难以表达的问题,并且实现了任意单元的时延一多普勒间隔小于额定分辨率.仿真结果的功率谱及概率密度分布情况显示了建模及仿真方法的有效性.     

一种维修性随机网络仿真模型

在研究现有维修性分配、预计模型的基础上,提出了一种系统维修性随机网络仿真模型,该模型可以用来预计系统维修时间分布及相关维修性参数,并给出了具体的建模步骤及实例。     

基于DWK海洋作战建模与仿真

直接基于HLA/RTI进行分布式仿真系统开发,存在对用户开发经验要求较高的问题,针对这种不足,提出了一种基于DWK(数字化武器开发平台)快速构建海洋作战仿真系统的方法.在简述DWK功能结构的基础上,解决了系统结构设计、实体建模、FOM开发、兵力模型和HLA模型研究、联邦成员开发等多项关键技术,系统的开发过程证明了该方法...     

海洋监视卫星作战效能仿真研究

针对海洋监视卫星的作战过程,设计作战效能分析仿真系统,并对该系统的STK集成技术和各模块的功能进行分析。根据海洋监视卫星的工作原理和主要功能,构建侦察时效性、目标发现概率、定位精度和目标动向判断等典型作战效能指标模型,设计实例对各指标进行仿真分析。     

柔性可扩展装备体系对抗仿真建模框架研究

仿真模型体系框架可以指导建模与集成,是构建仿真系统的重要支撑,提出一种柔性可扩展装备仿真模型体系,对模型体系组成模型进行了分类。结合柔性仿真思想,给出了装备模型建模框架,提出了一种基于可扩展模型组件和集成框架构建装备模型的建模方式,对装备模型组件类型按照功能进行了划分。针对该框架设计提出了一种基于数据白板和共享数据块的模型交互方式,设计了基于该建模框架的模型内、外部交互流程和建模开发流程。该建模框架可应用于装备体系对抗仿真中。     

运动海水磁场分析与检测方法

研究了运动海水产生磁场的机理,建立了两种关注的海水运动形式即海浪、海流引起感应磁场的数值仿真模型.通过仿真实验得到了运动海水磁场信号特征,并根据信号特征提出了基于谐波小波的检测方法.结果表明:该方法充分使用了谐波小波对信号频率无限细分的能力,有效地分析了海洋磁场频率特征,为补偿运动海水磁场信号提供了依据,同时为实现远程磁性目标探测提供了条件.     

基于实时飞行数据的航迹冲突滚动预警

针对民航ADS-B广播消息的强实时性特性,提出基于ADS-B广播消息的航迹冲突滚动预警方法;该方法是一种蒙特卡罗仿真方法和当前统计模型相结合的仿真预测方法,利用蒙特卡罗采样的随机性多次仿真,得到一个预测航迹族,空间区域内这些随机航迹段的数量反映未来飞机飞经该区域的概率。该方法可用于意图验证、冲突预警、失速螺旋预警、重着陆预警等诸多方面,以飞机航迹冲突概率为例进行计算,仿真结果验证了该方法有效性。     

高海情对反导舰炮命中概率的影响

根据某型反导舰炮配装的舰船摇摆特性及海浪运动数学模型，首先模拟得到高海情舰船摇摆趋势图；然后分析了高海情对反导舰炮射击诸元的影响；其次，采用变换抽样法在高海情射击诸元变化范围内随机产生方位角和高低角增量，通过解6自由度弹道方程计算方位角和高低角增量概率误差，再根据概率误差解算高海情条件下系统的命中概率；最后，对大量的仿真计算结果进行统计分析，得出了具有实用价值的结论，为靶场试验及系统精度设计提供参考。     

高重频模式下的海杂波仿真方法

机载脉冲多普勒雷达在高重频模式下的海杂波仿真精确度是影响整个雷达系统仿真的先决因素。在分析基于网格法的杂波功率谱模型的前提下,设计了一种利用杂波功率谱进行时域重构,产生幅度分布服从对数-正态分布海杂波的仿真模型。仿真结果与理论值吻合较好,说明仿真开发模式是可行的,仿真模型是正确、有效的。     

台风浪过程对空中飞行器生存能力的影响分析

为了分析台风浪对飞行器生存能力的影响,以CCMP风场驱动WW3海浪模式,对发生在2008年9月的台风"黑格比"所致的台风浪进行数值模拟,并就台风浪对导弹等飞行器击水概率的影响进行计算分析。研究发现:以CCMP风场作为WW3模式的驱动场,对发生在中国海的台风浪进行数值模拟是可行的,模拟的海浪数据接近海浪浮标观测数据;击水概率大值区主要分布于台风的大浪区,当飞行器的飞行高度为12m时,击水概率基本在15%以上,近台风中心更是高达26%～30%,台风大浪区的外围的击水概率则基本都在10%以下;当导弹飞行高度为15m时,击水概率基本只有12m时的一半;无论飞行高度为12m还是15m,击水概率的大值区均集中分布于该台风行进方向的右半圆。击水概率的高值中心并不位于台风中心,这应该是由于台风中心存在一低风速的台风眼造成的。该研究为提高掠海飞行器的生存能力提供参考。     

基于功率谱的舰船水压信号检测方法研究

为了有效地从风浪背景下检测舰船水压场信号,鉴于舰船水压场信号与海浪水压信号在频谱上的差异,采用求卓越频率下的功率谱的方法对信号进行检测,取窗宽20s,每次计算21个采样点,分别求取海浪水压场的仿真信号及不同波浪级别下海上某目标的水压场实测数据的功率谱进行信号检测,验证了方法的有效性。     

作战飞机可靠性与维修性仿真模型

通过故障树分析建立了作战飞机仿真逻辑关系。在修正线性同余法的基础上获得了随机数模型。在各设备故障发生状态和修复状态识别的基础上,建立了可靠性维修性仿真模型,确定了作战飞机在仿真过程中的工作状态,并根据故障模式影响分析预计了设备故障对作战飞机的影响。最后以F/A-18为例进行可靠性维修性仿真,获得了实时的故障信息和修复信息,验证了仿真模型的可行性。     

MgSO4弛豫吸收对水下强声波脉冲传播的影响分析

对水下等离子体放电强声波脉冲实验测量波形进行FFT变换发现,其能量主要集中在100kHz以下的频段内,在这个频段内,海水中存在的一种盐类——MgSO4(硫酸镁)化学弛豫会造成声波的逾量吸收.本文从包含海水中MgSO4弛豫吸收的修正物质状态方程出发,推导了强声波脉冲传播的新的波动方程,并结合具体的数值算法,对强声波脉冲的传播进行了数值模拟,分析了MgSO4弛豫吸收对脉冲波形的传播及频谱的影响.研究表明,MgSO4弛豫吸收对陡峭的冲击脉冲波形具有平滑和展宽作用,使得脉冲的能量更靠近低频.这种效应与球面波阵面的几何扩散相结合,造成了强声波脉冲能量的逾量损失.     

潮流与风对单点系泊系统运动稳定性的影响研究

应用时域仿真的方法研究了风与潮流作用下单点系泊系统的非线性动力学特性。以三阶操纵运动方程为基础,引入定常的风力、潮流作用力和二阶波浪力,建立了系泊系统三自由度运动微分方程,据此建立了系泊系统的多自由度计算机仿真模型。风与潮流联合作用的情形下,对一艘单点系泊油轮的动力学行为进行了数值仿真研究。以潮流速度和系缆长度为分岔控制参数,在参数平面上给出了油轮系泊运动的Hopf分岔集,它将参数平面分为两个系统动力学行为本质不同的区域。研究表明,与潮流(顶流)单独作用的情形相比,顶风条件增加了油轮静止系泊位置的Liapunov稳定性。     

波浪扰动下的小型潜射导弹出水动力学建模与仿真

运用Morison公式,提出波浪扰动作用下,考虑弹体运动与波浪耦合的导弹出水过程动力学模型,并对小型潜射导弹的出水过程进行仿真和分析。以弹体姿态变化为例,研究弹体运动与波浪间的耦合关系对波浪扰动作用的影响,分析海情等级、波浪相位、出水速度、出水姿态角等因素对导弹出水过程的影响。结果表明,考虑弹体运动与波浪间耦合关系的出水动力学模型更加准确;潜射导弹的小型性和快速出水特性有利于降低波浪对导弹出水姿态的影响;对快速出水的潜射导弹,波浪扰动分析时须考虑海情等级、出水时间和波浪相位的影响。     

平流层飞艇抗风场干扰CUKF算法设计与应用

为了提高风场干扰环境下飞艇的导航精度,研究飞艇抗风场干扰导航算法。在建立风场干扰条件下飞艇速度误差约束模型的基础上,设计抗风场干扰的约束Unscented卡尔曼滤波算法。首先确定风场干扰条件下飞艇的速度误差约束量,将该约束与Unscented卡尔曼滤波算法相结合,对速度误差进行估计和补偿,以减小风场对飞艇定位精度的影响;然后证明该算法的状态估计量不仅是无偏的,而且协方差小于标准UKF的协方差;最后将提出的算法应用于捷联惯导/天文/合成孔径雷达组合导航系统中进行仿真验证,并与自适应扩展卡尔曼滤波和抗差自适应UKF算法进行比较,结果表明：提出的约束UKF算法的滤波性能明显优于自适应EKF和抗差自适应UKF算法,能够有效抑制风场对飞艇定位精度的影响,提高飞艇的导航定位精度。     

低入射余角下雷达海杂波的建模与仿真

研究了低入射余角下雷达海杂波的建模、仿真算法及实现问题。根据实际背景 ,对实测数据进行深入讨论 ,建立起一个较为准确的海杂波幅度分布模型与功率谱模型 ;针对非相参和相参两种雷达体制 ,分别采用修正的零记忆非线性变换法和球不变随机过程法来实现具有给定相关性的K分布随机数序列的产生 ,并以VisualC + +为平台实现了仿真软件。仿真结果证明了模型和算法的有效性。