空间飞网系统牵拉模式影响研究

针对空间飞网系统任务设计需求,研究飞网牵拉模式对系统展开性能的影响。建立空间飞网系统拉出展开过程动力学模型,并通过地面试验对比验证了模型的有效性。面向任务需求建立空间飞网系统评价指标,针对四、六点牵拉模式,采用有限绳段方法对飞网系统进行建模仿真。模型中保持绳网质量和初始发射能量一致,对评价指标的分析结果表明,在六点牵拉模式下,飞网系统飞行性能指标和力学性能指标有明显提高,但能量利用率和系统可靠性小幅下降。     

空间飞网地面碰撞试验与仿真

设计了空间飞网地面碰撞试验系统,并将碰撞试验结果与有限元仿真结果进行比较分析,对碰撞过程中的碰撞力和绳段内力进行分析。研究表明:试验结果与仿真结果吻合较好,这验证了仿真模型的有效性;飞网碰撞目标后产生的约束张力有利于收拢包裹目标;飞网的柔性特征可有效缓解碰撞效应,但碰撞区域绳段易产生断裂破坏。     

反无人机绳网捕获系统的动力学建模与仿真

针对无人机"黑飞"问题,提出了包含捕获平台地面发射、柔性绳网空中展开抓捕和降落伞回收的反无人机绳网捕获系统方案,建立了全过程动力学模型.并将动力学模型中的平台飞行轨迹模型和绳网展开模型与飞行试验数据进行了对比验证.结果表明,该系统动力学建模与仿真方案可行,对系统工程设计具有指导意义.     

基于小弹性模量法的空间飞网构型优化设计

飞网构型设计对提高空间飞网系统的展开抓捕性能具有重要意义。用小弹性模量分析方法对空间飞网构型优化设计问题进行了研究。以绳网中内力分布均衡性为优化目标,选取飞网抛射过程中最大受力时刻为研究工况,赋予绳索单元极小弹性模量,进行静力学计算,并以变形后的结果为初始条件进行迭代分析。优化结果表明,绳网中的内力分布随迭代步数的增加而更趋于均匀。在不改变绳网拓扑结构的前提下,本文所建立的优化设计方法为空间飞网构型优化设计提供了一种参考途径。     

采用小弹性模量方法的空间飞网构型优化设计

飞网构型设计对提高空间飞网系统的展开抓捕性能具有重要意义。用小弹性模量分析方法对空间飞网构型优化设计问题进行研究。以绳网中内力分布均衡性为优化目标,选取飞网抛射过程中最大受力时刻为研究工况,赋予绳索单元极小弹性模量,进行静力学计算,并以变形后的结果为初始条件进行迭代分析。优化结果表明,绳网中的内力分布随迭代步数的增加而更趋于均匀。在不改变绳网拓扑结构的前提下,所建立的优化设计方法为空间飞网构型优化设计提供了一种参考途径。     

基于零飞误差的舰炮武器射击效能仿真

为探讨零飞试验在舰炮武器系统试验中的作用,以舰炮跟踪真实目标获取的零飞误差数据为基础,建立了直接命中体制反导舰炮武器系统的仿真模型,在较接近真实的条件下模拟计算了舰炮武器系统的射击效能,给出了某舰炮武器系统的命中概率和毁伤概率的仿真计算结果。计算结果与实弹射击结果接近,表明该仿真方法不仅可以预测武器系统零飞试验后的系统精度,还可以验证射击试验结果的置信度。     

预制破片侵彻靶板临界跳飞角变化规律

为研究预制破片侵彻靶板的临界跳飞角变化规律,采用数值仿真的方法对预制破片侵彻靶板的临界跳飞角变化规律进行分析.利用LS-DYNA有限元仿真软件,建立了不同形状预制破片侵彻靶板的仿真模型,通过与试验结果相对比的方式验证了模型的可信性.分析了破片形状、破片形状比例系数、破片入射速度和靶板厚度对临界跳飞角的影响规律.分析结果表明:在相同条件下,破片临界跳飞角按照圆柱形、方形和球形预制破片的顺序依次减小,随着破片入射速度和破片形状比例系数的增大而增大,并在一定范围内随着靶板厚度的增加而减小.     

空间绳网系统展开动力学特性分析

空间绳网系统是一种新型轻质空间柔性结构,具有很大的应用价值。针对地面环境和太空环境下的不同受力特性,推导空间绳网动力学模型;通过地面试验验证仿真模型的可信度;基于展开面积、飞行距离等性能参数,仿真分析空间绳网展开过程中的绳网位形、应力分布以及能量变化等动力学特性,分析轨道高度、捕获方向和发射参数对展开效果的影响。     

基于Petri网的仿真VV&A过程建模

对基于Petri网的仿真VV&A过程建模进行了研究,首先分析了VV&A过程的组成,建立了基于Petri网的VV&A过程模型,然后分阶段对VV&A过程进行了详细建模,分别建立了需求校核,概念模型验证,数学模型校核与验证、软件模型校核与验证以及系统确认阶段的Petri网模型.通过对基于Petri网的仿真VV&A过程建模为进一步将Petri网应用于仿真VV&A的辅助管理打下了基础.     

Petri网技术在火控系统故障诊断中的应用

以Petri网技术为工具,分析了火控系统的故障特点,建立了系统Petri网故障诊断模型,提出了系统故障诊断层次的Petri网表示方法和故障混合Petri网模型建立的新方法.HPSim仿真表明该新方法比故障树等传统的方法具有方法简单、形象直观、建模简单等优点,并且该方法能方便地进行知识的表式、逻辑表达,对具有网络拓扑结构的分析尤为有效.     

云模型和混合Petri网相结合的系统可靠性评价

针对复杂系统可靠性评价中工作环境可变的情形,提出基于云模型和混合Petri网相结合的可靠性评价方法。首先采用云模型描述系统的环境适应能力指数,并将其作为混合Petri模型中连续库所的托肯值来控制该模型中变迁的变迁率,然后采用基于Petri网的蒙特卡罗方法对不同环境下的系统可靠性进行仿真求解,得到系统在不同时刻下的失效率。最后以一个C4ISR系统为例,验证了该方法在解决可变工作环境下的系统可靠性评估是可行的。     

面向对象的燃气发生器地面试验柔性控制模型与实现

根据燃气发生器地面试验对控制的需求,分析了其控制行为,提出了面向对象的燃气发生器地面试验柔性控制模型。模型先进合理,符合目前测控技术发展的方向。在该模型基础上实现了柔性控制系统,能够满足各种型号的燃气发生器地面试验对控制的需求,并在试验中得到了成功的应用。与以前的控制系统相比,该系统具有可靠性高、结构简单、操作简单灵活等特点。     

基于飞行仿真的近地告警包线计算

TSO-C151b标准中近地告警包线为通用模型设计,未结合飞机的自身特性。为精确给出飞机过大下降速率告警包线,通过结合飞机自身气动特性和操纵特性,分析告警机理,建立飞机六自由度仿真程序。依据飞机发动机数据、气动力数据、质量特性数据等,建立仿真模型及操作程序,实时模拟飞机各舵面的操作响应过程,以及飞机的运动姿态和飞行轨迹,计算飞机在不同下降速率时拉起的损失高度,设计近地告警包线。实际试飞数据验证了模型设计合理,计算结果准确。同时,将仿真计算得出的告警包线与TSO-C151b对比,给出适用于飞机的近地告警包线使用建议,保证飞机飞行安全。     

双二体几何切面法及天梯地月转移轨道分析

双二体模型是求解地月转移轨道的重要基础。与传统的采用月球影响球入口点经纬度的描述方式不同,本文提出一种基于飞行轨道面参数来描述地月转移轨道的双二体模型几何表达方式,结合一维非线性方程求根算法Brent算法和Lambert原理,将原始三维球面搜索算法降维成为二维圆上的搜索算法,可以高效求解地月转移轨道的形状参数。为避免重复计算,将转移轨道窗口计算的轨道多变量搜索问题解耦分解成两个子问题——转移轨道形状参数求解问题和转移轨道面空间定向问题,降低了问题的求解维度。形成两级并行计算算法,充分发挥多核计算机算力,加速计算过程。仿真结果表明,基于提出的并行圆锥曲线几何切面法,可以成功应用于计算天梯地月转移轨道分析。     

油料火灾爆炸模拟实验系统与测试技术

针对受限空间油料火灾爆炸发生、发展、控制、抑制实验的需要,研制了一系列模拟实验台架及关键参数测试系统。所研制的一系列模拟实验台架为各种工况的油料火灾爆炸模拟实验研究提供了完备的科研条件和支撑;研制的超动态数据采集与分析系统能对冲击波压力、瞬时温度、火焰识别、爆燃向爆轰演化(DDT)过程等进行连续捕捉、测试、分析;研制的基于紫外火焰探测、数字信号处理和网络化智能探测技术的油气爆炸火焰传播速度测试系统较传统的火焰传感器具有高灵敏度、零误报、探测距离远的特点。     

基于Petri网的弹道导弹攻防对抗仿真系统CGF模型

作为弹道导弹攻防对抗仿真系统的重要组成部分,弹道导弹拦截CGF是一个具有分布、并发、异步等特性的复杂仿真系统,而Petri网是描述具有此类特性系统的有效工具。通过对典型弹道导弹拦截系统作战过程的分析,基于Petri网建立弹道导弹拦截CGF各组成部分的模型,进而建立弹道导弹拦截CGF的整体模型,并通过仿真分析,验证了模型的有效性。     

平流层长航时气球上升过程超冷现象影响因素分析

平流层长航时气球超冷现象是指内部浮升气体温度低于外界大气温度,超冷会引起浮力损失进而阻碍气球上升过程。建立了长航时气球辐射、对流等热模型和上升过程动力学模型,仿真分析了初始净浮力、蒙皮热物性参数、放飞时间和放飞日期等因素对超冷现象的影响规律。研究结果表明,上升过程内外温差随初始净浮力增大而增大且变化显著,可见光吸收率和红外吸收率增大时,内外温差值总体上呈减小趋势;放飞时刻和放飞日期对超冷现象影响较小,但放飞时间不同,气球上升至设计驻空高度的时间差别较大。该结论可为平流层浮空器总体方案设计和放飞试验提供有益参考。