太阳能电池在军事装备中的应用展望

太阳能作为一种新型能源受到各国普遍的重视而发展迅猛,但在军事装备中应用则起步较晚,这主要是因为太阳能电池的转换效率较低,造价居高不下,电池板笨重易碎。随着技术上的飞跃,太阳能电池性能不断提高,价格也不断下降,使其可能成为数字化部队装备的理想电源。一、太阳能电池的工作原理当表面蒸发一层透光金属薄膜的半导体薄片被光照射时,在它的另一侧和金属膜之间将产生一定的电压,这种现象称为光生伏打效应,简称光伏效应。能将光能转换成电能的光电转换器叫太阳能电池,在半导体:P—N结上,这种光伏效应更为明显。因此,太阳能电池都是由半…     

面向太阳能无人机的自适应扰动步长增量电导法研究

太阳能无人机机动过程常导致机翼表面光伏阵列所受辐照发生大幅快速变化,给光伏阵列最大功率点跟踪控制方法带来了新的挑战.提出了一种跟踪过程快速稳定无振荡的自适应扰动步长增量电导法.首先,根据"蒲公英IB"无人机的太阳翼布局,建立了光伏电池阵列模型,分析其输出特性曲线;其次,介绍了传统增量电导法的原理及优缺点;然后,针对传统...     

太阳能足球

台湾太阳能电池板定制商缘霖光电近日研发出了全球首款太阳能足球。缘霖光电此次使用独家的太阳能电池板形状定制技术,将传统足球中的黑色五边形球皮换成了同形状的太阳能电池板。该太阳能足球内置动作感应器和音频设备.     

雷场毁伤效果的计算机仿真研究

本文以抛撒布雷车布设的雷场为基础,建立了各种雷场的障碍模型,经计算机模拟,统计出目标经过雷场时的毁概率和目标突入雷场纵深的距离。为如何选择抛撒布雷车的布设参数,布设务种障碍性雷场,并为今后计算机模拟障碍雷场和进攻目标的战术对抗提供了一种有效的方法。     

临近空间高超声速滑翔弹跟踪模型

为了提高临近空间高超声速滑翔目标的跟踪精度,基于目标的航迹倾角变化规律建立了一种新的机动模型。为了在雷达测量直角坐标系下估计目标的位置和速度,分析了目标的弹道剖面角,基于航迹倾角变化率和倾角变化率有相近似的变化规律,提出用倾角代替航迹倾角,将倾角变化率描述为零均值正弦自相关随机过程建立角度域的Markov模型,然后将角度关系映射到位置维度建立空间模型。为了使得系统总体状态模型线性,将模型拆分为前端的角度子滤波器和后端的位置子滤波器,由角度滤波器驱动位置滤波器联合跟踪滤波。通过仿真设置了模型的参数,实验结果表明其模型具有更好的跟踪精度。     

新型双转子发动机功率传输装置的运动学特性

提出一种基于摆盘和凸轮组合机构的双转子发动机功率传输装置。其结构简单、布置方式完全对称,平衡性好,能够通过凸轮控制转子的运动规律。为分析和研究该机构的运行特性,通过欧拉法建立该机构的基本运动学模型,计算出其运行轨迹,凸轮轮廓线等。分析了主要结构参数,如滚子轴线夹角和摆盘倾角,对其容积变化规律的影响。主要结论如下:滚子轴线夹角越靠近90°,气缸容积变化幅值越大。摆盘倾角与容积变化规律是成正比的,对于四叶片活塞转子而言,摆盘倾角最大取值约为65°。在实际中,滚子轴线夹角最好取90°,摆盘倾角要在留出足够叶片活塞厚度的前提下尽量取较大的值。     

光学侦察卫星的目标探测概率分析

结合光学侦察卫星的特点建立了光学成像卫星目标探测概率与卫星轨道倾角、探测幅宽、访问间隔、目标特性等因素的关系模型。该模型明确了卫星技术性能指标和作战性能指标的相互关系,可作为对光学侦察卫星进行需求分析、顶层设计以及效能评估的依据。以大型舰船为探测目标,用仿真结果说明了模型的适用性。     

基于模糊AHP评判的舰艇编队防空队形优化研究

针对队形变化给编队防空能力带来的五个方面的影响,建立了编队防空队形综合评判的指标体系,并应用模糊层次分析法建立了编队防空队形优选模型。以驱逐舰艇为例,求出了在一定条件下的最佳防空队形——菱形队形。该模型简单易行,容易在计算机上实现,初步解决了编队防空队形优选问题。     

模糊优选动态规划在稀缺军事资源配置中的应用

在对稀缺军事资源配置问题进行数学描述的基础上,建立起评价指标相对优属度计算模型,实现了局部优选。在此基础上,通过分配目标综合评价模型实现了对局部优选数据的综合处理,最后建立资源分配的动态规划模型实现了对方案的优选。最后通过实例演示了解决该类问题的具体方法和步骤,对部队建设具有一定的参考和应用价值。     

一种武器-目标分配模型及求解算法

武器-目标分配是拟制作战计划的一项重要内容,是合理运用现有武器系统,充分发挥其作战效能的关键.依据火力分配的基本要素,针对多种武器对多个目标的分配问题,运用一种基于模糊优选技术的多目标混合优化理论,建立了武器-目标最佳分配模型,然后用遗传算法来求解,并在计算机条件下对求解的效果进行了检验.     

结合平流层飞艇姿态的太阳辐射强度分布

平流层飞艇上表面太阳辐射强度的分布是影响光伏阵列输出性能的重要因素。为分析平流层飞艇飞行姿态对其上表面太阳辐射强度分布特征的影响,并建立飞艇动力学模型与太阳辐射物理模型交互耦合的计算模型。使用该模型对算例飞艇进行计算分析,量化得出飞艇偏航角和俯仰角耦合变化对飞艇表面太阳辐射强度分布影响的结果,并比较分析了太阳辐射强度受飞艇飞行姿态影响的特性。研究结果可用于指导太阳能电池阵在平流层飞艇上的优化布局和阵列构型。     

基于改进AHP与集对分析法的防空兵群阵地选择

防空兵群阵地选择是防空兵力部署的前提条件,阵地选择与配置的正确与否是防空兵部队能否有效进行抗击敌空袭兵器的一个重要因素.在分析以往防空阵地优选方法不足的基础上,提出了基于改进的层次分析与集对分析的多因素优选方法,建立了防空兵群配置地域方案优选的模型.通过实例分析了影响防空兵群阵地选择的相关因素,确定了配置地域优选的指标体系,用三标度法确定指标因素的权重,以相对贴近度的大小对待选阵地进行优选和排序.该方法能够定性与定量相结合,模型简单规范,为防空兵群阵地优选提供了一种有效的方法和途径.     

某舰炮托架多目标拓扑优化设计

为避免单目标拓扑优化无法考虑其他因素的缺点,通过基于密度法中的SIMP法,采用折衷规划法定义了多目标拓扑优化。以某舰炮为例,对其托架进行了多目标拓扑优化,得到了同时满足舰炮射角为0°、49°和方向角为0°时刚度最大以及动态低阶振动频率最大要求的舰炮托架的拓扑结构,并根据此优化对托架进行了结构重新改进和有限元的验证,表明了该优化设计方法的可行性。对于舰炮托架结构改进设计具有工程应用价值,对其他一般机械结构问题也提供了一种设计思路。     

基于正交实验设计的UAV编队配系优化方法

针对多无人机执行对地攻击作战任务的背景,建立了编队对地攻击模型,提出了基于正交实验设计的编队配系优化方法。在考虑多机协同作战因素下,构建了编队目标分配的基本模型;以探测、识别和杀伤为基本过程,构建了攻击过程模型;以空袭方付出代价、防空方毁伤程度和作战效率为依据,构建了目标函数模型,分析了模型中中间变量与目标函数之间的关系;利用正交实验设计原理,研究了编队配系优劣的评价方法。实例分析表明,该方法能够在已有的资源约束条件下,给出编队的最优配系方案。     

高超声速伸缩翼变形飞行器轨迹多目标优化

针对高超声速条件下变形技术的应用模式，对具有伸缩翼的组合式飞行器滑翔弹道进行了多目标优化研究。介绍了伸缩翼的变形模式，给出了不同变形状态下的气动特性；建立了三自由度滑翔轨迹动力学模型和伸缩翼前缘热流计算模型；采用MOEA/D多目标优化算法，以变形条件和飞行攻角为设计变量、以最大射程和最小翼前缘总吸热量为目标函数，进行了多目标优化计算。优化结果表明，MOEA/D计算得到了相对均匀分布的Pareto最优解集，将伸缩翼外形与无变形外形相比，飞行器滑翔段射程得到了显著提高，同时伸缩翼前缘总吸热量有明显的降低。     

星际探测太阳帆行星和太阳借力轨道全局优化

以太阳帆在20年内飞行至距离太阳200 AU以远进行星际探测为目标,研究太阳帆通过行星借力和太阳借力的轨道全局优化问题。建立太阳帆时间最优转移轨道数学模型,分析行星借力和太阳借力的约束条件,并用这些约束条件构造目标函数,从而将轨道优化的四点边值问题转化为求解无约束条件下的多变量优化问题。通过选取合理的约束权重,采用遗传算法获得大范围的粗略解,代入到序列二次规划算法中获得高精度解。仿真结果表明,虽然太阳帆通过太阳借力已获得相当大的加速度,但加上木星借力仍然可以节省相当多的飞行时间。提出的轨道优化思路,可以为太阳系逃逸任务轨道初步设计提供参考。     

基于性能的装备采购合同商选择研究

根据基于性能的装备采购目标,在考虑合同商满足军方提出的性能指标的基础上,从合同商的资质、生产技术能力、装备价格成本、装备保障性能、管理运营情况和双方协商沟通水平等方面建立了合同商选择评价指标体系,并运用层次变权综合决策方法进行综合评判。案例分析表明：该方法能充分反映决策者的意愿,使合同商的选择更好地满足基于性能的装备采购的需要。     

数据拟合加速寿命试验智能优化设计

加速寿命试验方案的优劣,直接影响着试验的成本、效益和试验结果的准确性,因此有必要对试验方案进行优化设计,寻找最佳应力水平和试样分配比例,使加速寿命试验的结果最准确、代价最小.利用目标函数的连续性,提出一种基于离散数据的拟合方法,将加速寿命试验的优化设计转化为显函数的约束极值求解问题,然后将智能优化算法应用到加速寿命试验...     

基于动力学分析和模糊综合评判的变速箱测点配置

针对变速箱状态检测与故障诊断过程中状态信息获取的测点位置基本靠经验设定,缺少理论支持,导致检测准确性和可靠性不高的问题,在建立变速箱箱体的有限元分析模型的基础上,进行了箱体的约束模态分析,根据模态位移"取大优先"的原则初选10个测点,然后采用模糊综合评判的方法,将测点优化问题转化为方案优选问题处理,提出了变速箱箱体模态实验的测点优化配置方案。结果表明:采用动力学分析和模糊综合评判相结合的方法进行测点优化选择,得到了科学合理的测点优化配置方案。     

有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估及保障方案优化

备件库存和站点维修能力是影响备件维修周转的重要因素,制约着装备的使用效果。针对备件需求随任务阶段动态变化时装备保障方案的评估和优化问题,考虑站点维修能力对备件维修过程的影响,结合METRIC建模方法和动态排队理论,建立了有限维修能力下多级保障系统装备时变可用度评估模型。在评估模型基础之上,以保障费用为优化目标、装备可用度为约束条件,建立任务期内多级保障系统保障方案优化模型。以任务期内的最低可用度所对应的备件短缺数为观测值,分析各项资源的边际效益值,采用边际优化算法对各项资源进行优化计算。算例分析表明,评估模型能够计算多级保障系统任务期内各阶段装备可用度;保障方案优化模型和方法能够得到各项保障资源的优化配置方案。提出的模型和优化方法能够为装备保障人员制订合理的保障方案提供决策支持。