滑翔飞行器多目标弹道优化的进化-配点混合求解策略

针对高超声速滑翔飞行器弹道多目标优化问题,综合考虑计算效率和精度,结合分解进化算法与配点法提出一种混合求解策略。根据滑翔飞行器动力学模型和弹道设计中需要考虑的约束条件,建立飞行器多目标弹道优化模型。利用控制量离散化方法将多目标弹道优化问题转化为带约束的多目标参数优化问题,并采用罚函数法处理约束条件,随后利用分解多目标进化算法进行求解。为了提高弹道优化的精度,将椭球聚合法与配点法相结合,以多目标进化算法得到的Pareto解作为初始解进行迭代求解。通过典型的复杂约束多目标弹道优化的算例表明,所提出的混合求解策略能够获得满足复杂约束要求的Pareto最优解集,实现有效的多目标弹道优化。     

临近空间高超声速目标拦截弹弹道规划

利用弹道规划设计了针对临近空间高超声速飞行器的拦截弹道。分析了临近空间高超声速目标拦截问题,将其定性为临近空间的远程高超声速拦截,并提出弹道规划需求;设计了一种两级助推的拦截弹,建立了考虑地球曲率和自转的拦截弹质点平面运动模型;根据弹道规划需求设计弹道约束,以末速最大、与终点距离误差最小和全程热量最小为指标建立拦截弹弹道规划问题;采用粒子群算法求解弹道,结果表明:符合约束的规划弹道是高抛再入形式,与比例导引弹道和准最佳弹道相比,拦截弹大部分时间飞行在大气层外,有效降低了气动热效应影响和对弹体材料的性能需求,且为末制导段提供良好的初始工作环境。     

弹道修正技术的地面测量系统组成及误差分析

弹道修正是一种能够更加精确有效打击目标的技术,具有很大的发展空间.首先阐明了弹道修正技术的修正原理和组成,然后构建了弹道修正技术的地面弹道测量系统,即采用双CCD作为传感器跟踪炮弹,采用交汇方法测量弹道的轨迹,并论述了弹道测量系统的工作原理.同时,也重点对双CCD跟踪测量系统进行误差分析,为优化配置双CCD提供了技术途径.     

超远程火炮安全装药多指标优化分析

通过计算分别建立了超远程火炮全装药和小号装药内弹道多目标(指标)优化模型,采用基于空间测度为标准的TOPSIS方法对方案进行了综合优化、排序,从而获得确保发射安全的满意装药方案。计算实例表明:TOPSIS方法是一种解多指标优化问题的有效方法,多指标优化模型可作为内弹道设计方案优化工具。     

跳跃式弹道导弹突防能力

建立了导弹防御系统仿真模型,对跳跃式弹道导弹的突防效能进行了分析.基于弹道数据,计算了导弹采用传统抛物弹道的突防概率与不同RCS情况下采用跳跃式弹道的突防能力.针对跳跃式弹道导弹末段突防能力不高的问题,对弹道进一步改进,即在末端进行迎角变轨机动或蛇行机动.仿真结果证明,末端机动有效地提高了导弹全程的突防能力.     

抗击巡航导弹作战系统效能分析

阐述了抗击巡航导弹作战系统的概念.针对抗击巡航导弹作战系统的特点,建立了抗击作战系统效能分析的指标体系.运用模糊理论和灰色系统理论,分别建立了单系统多级模糊分析模型和多系统灰色关联度分析模型.结合实例,分析和计算了抗击作战系统效能,验证了两种效能分析方法的有效性.     

一维弹道修正弹气动力计算方法和射程修正量分析

为提高弹箭密集度,采用阻力修正原理进行纵向距离修正是一种低成本的一维弹道修正技术.基于牛顿流理论和风洞实验数据提出了一维弹道修正弹阻力环机构的扩增阻力系数计算方法,通过对不同阻力环结构的气动力数值计算分析,得到阻力环外露高度对扩增阻力系数的影响远大于安装位置等结论.建立了一维弹道修正弹的数学模型,对阻力环机构在飞行弹道上不同位置处作用对应的射程修正量进行了数值计算和炮射试验对比,计算弹道结果和实测弹道结果基本一致.表明提出的一维弹道修正弹阻力环机构的扩增阻力系数计算方法和射程修正量计算数学模型有较高的计算精度,可作为该类弹箭的弹道设计工具.     

滑翔增程弹滑翔弹道优化设计分析

针对鸭式布局的滑翔增程弹,建立了滑翔增程弹滑翔弹道的模型,采用使滑翔弹道上每一点的升阻比最大的设计思想进行弹道优化设计,导出了俯仰舵偏角与平衡攻角的表达式,并对滑翔飞行弹道特性进行了仿真计算分析.仿真计算表明,滑翔弹道与常规弹道降弧段相比下降趋缓,增程效果显著.     

基于改进粒子群算法的火炮内弹道多参数符合计算

为了研究火炮在发射过程中膛内火药燃烧规律以及弹丸运动规律,需要建立火炮内弹道数学模型并进行数值求解,在此过程中对部分内弹道参数进行符合计算是优化内弹道模型的重要途经之一.在经典内弹道方程组的基础上,阐述了经典内弹道计算原理,并对基本粒子群算法进行了改进,使改进后的粒子群算法在迭代初期有较大的惯性权重ω和学习因子c1以及较小的学习因子c2,而在迭代后期有较小的惯性权重ω和学习因子c1以及较大的学习因子c2,从而有效地避免粒子群陷入局部最优而导致收敛精度低的缺陷.将改进后的粒子群算法应用于火炮内弹道多参数符合计算,算例结果表明该方法完全满足工程实际要求,具有收敛速度快、符合精度高的特性,是火炮内弹道多参数符合计算的理想算法之一.     

战术导弹多学科设计优化

建立了战术导弹多学科系统分析模型,提出了战术导弹多学科设计优化方法.通过系统级总体设计优化和并行的子系统级发动机设计优化的嵌套循环,得到满足战术导弹总体设计指标的最优发动机设计方案,即得到内外弹道相匹配的发动机最优推力时间曲线,实现了战术导弹多学科设计优化,缩短了战术导弹总体和固体推进学科的设计周期.战术导弹设计优化时不仅考虑了导弹战技性能指标要求,而且还考虑了22个典型攻击目标的运动特性,增加了导弹最优设计结果的实用性.     

维修性对装备维修工作量的影响分析

通过对装备维修工作量构成的论述,指出装备维修性是决定装备维修工作量的主要因素;通过对装备的维修性的分析,提出了提高装备维修性的有效途径,以达到减少装备维修工作量的目的.结合维修性案例,说明通过改进装备设计提高其维修性具有较大的实际价值.     

基于模糊综合评判的装备战场损伤等级评定方法

针对装备战场损伤评估问题,应用模糊综合评判的基本原理,建立了装备战场损伤等级评定模型,提出了基于二级模糊综合评判的装备战场损伤等级评定方法。该方法考虑了有关战场损伤的各种因素、因素权重和因素等级权重,结合合理的评价指标处理方法,使计算结果能够全面准确地反映装备战场损伤严重程度,为有效制定装备战场损伤处理方案提供基本依据。     

装备器材保障资源调度决策模型及算法

装备器材保障资源调度问题是一个非常复杂的问题,根据其优化目标要求,从保障时间最短、保障耗费最低、安全性最高3个方面建立了该问题的多目标优化模型,并通过目标优先度决策将其转化为单目标模型;接着,采用两阶段法进行求解,将其分为最优路径决策、器材分配决策两个阶段进行决策优化,在明确资源点到需求点之间的最优路径后再进行器材资源的分配;并分别采用基于小生境的自适应遗传算法和基于生成树的遗传算法进行求解。通过实例分析,求解结果能够满足装备器材保障的要求,表明所构建的决策模型和算法是有效的。     

“装甲装备保障性分析记录”的体系框架

介绍了“装甲装备保障性分析记录”的体系框架,论述了各组成部分的具体内容,给出了装甲装备保障性分析记录报告清单和保障性分析控制号(LCN)、备选保障性分析控制号(ALC)和使用码(UOC)的分配指南.     

美军装备采办合同管理及其标准化

在我军武器装备建设逐渐"以计划为主要管理方式和手段"向"以合同为主要管理方式和手段"转变的背景下,装备采购合同管理的研究日趋深入。而装备采购合同"行政合同"的性质及合同标的物复杂性的特点,进一步凸显了标准化在保证装备采购合同规范性、降低不确定性、减少交易成本和提高工作效率中的重要作用。文章在对美军装备采办合同管理标准化特点与经验详细分析和提炼的基础上,对比我军装备采购合同管理体制及标准化现状,有针对性的提出了装备采购合同管理标准化建议,梳理了标准化重点,并为日后时机成熟时制定适用于装备采购合同管理的相关标准或指南,奠定了一定的研究基础。     

基于筹措供应中心的装备器材保障研究

将先进的物流理论和供应链管理思想应用于装备器材保障中,阐述了建立装备器材筹措供应中心的重要性,构建了基于筹措供应中心的装备器材保障体系,设计了基于筹措供应中心的器材保障物流网络和器材保障信息管理,探讨了该模式下装备器材保障体系的运作机制,从而实现了装备器材保障管理的系统性和集成性,提高了装备器材保障的时效性和敏捷性。     

不确定条件下装备器材供应网规划模型

装备器材供应网是装备器材供应保障工作的重要基石,其规划问题是我军装备器材保障过程的重要战略决策之一。针对节点、边和需求的不确定性,对不确定条件下由多个区域供应子网构成的装备器材供应网的规划问题展开研究。针对问题的特点,用区间分析理论对供应网规划中的不确定性因素进行度量和运算,得到不确定性规划模型,通过区间运算转化,将不确定性模型转化为确定性混合整数规划模型,并设计采用基于禁忌搜索算法的两阶段算法进行求解,分别得到了不同参数设置下的模型求解结果,并将所用算法与模糊规划和随机规划算法的求解结果进行了比较分析。实例分析结果表明所建立的模型和算法具有较强的实用性。     

武器装备需求问题框架及特性分析

针对武器装备需求内涵模糊的问题,建立武器装备需求问题框架并分析需求的相关本质特性.提取武器装备需求的关键影响要素,提出武器装备需求问题框架--包括需求关键影响要素、影响要素属性、影响要素之间的关系;采用高阶逻辑的规则,分析了武器装备需求及需求映像的特性,包括武器装备需求充分性、前提合理性、实现可行性、必要性和层次性,以及武器装备需求映像充分性、必要性和指导性.以假定的一个城市导弹防御系统的需求研究为例检验了方法的可行性和有效性.     

面向装备发展的作战任务描述方法研究

为了有效、正确地进行武器装备作战需求分析,需要提出规范化的作战任务描述方法。针对武器装备作战需求分析的特点,研究提出作战任务描述产品,确定了详细的开发过程。以联合火力打击战役为背景,应用该方法进行作战任务描述并给出部分描述产品,验证了该方法的有效性。     

面向装备论证的作战任务描述方法研究

为了有效、正确地进行武器装备作战需求论证,需要提出规范化的作战任务描述方法.针对武器装备作战需求论证的特点,研究提出作战任务描述产品,确定了详细的开发过程.以联合火力打击战役为背景,应用该方法进行作战任务描述并给出部分描述产品,验证了该方法的有效性.