A fast-running method for blast load prediction shielding by a protective barrier

This study presents a simplified blast load prediction method on structures behind a protective barrier. The proposed method is basically an empirical approach based on Kingery-Bulamsh (K-B) chart and finite element (FE) analysis results. To this end, this study divides the structure into three regions by three critical points. Blast loads at each critical point can be calculated based on K-B chart and an approximation according to FE analysis results. Finally, peak reflected overpressure and impulse distributed on the structure can be approximately estimated by linearly connecting blast loads at each critical point. In order to confirm a feasibility of the proposed method, a series of numerical simulations were carried out. The simulation results were compared with FE analysis results which are presented in the open literature. From such comparisons, it was found that the proposed method is applicable to predict blast loads on structures behind a protective barrier.     

Numerical and experimental study on the response characteristics of warhead in the fast cook-off process

The response characteristics of the warhead under thermal stimuli conditions are important to the safety improvement. The goal of this study is to obtain data on the warhead in the fast cook-off process. In this paper, a numerical calculation method is proposed, whose reliability is supported by comparison with experimental results. Through the numerical calculation, the temperature distribution, temperature change, and ignition time are acquired. The numerical results show that the ignition time is 76 s after the warhead started to burn and that the maximum temperature of the explosive's outer surface is 238.3 C at the ignition time. The fast cook-off experiment of the warhead is implemented so as to get the flame temperature and reaction grades that are not available through numerical calculation. The experimental results show that the overpressure fails to reach the preset minimum value which is equivalent to 6 kg of TNT and that the reaction grade is deflagration. The research results have reference value for the design of the warhead and the reduction of detonation risks.     

杀爆弹对主战坦克毁伤评估仿真

在全面分析杀爆弹对主战坦克毁伤效应的基础上，针对冲击波和破片对坦克外部件的毁伤，利用计算机仿真方法进行杀爆弹对主战坦克毁伤评估。利用射击线技术构建了杀爆弹对主战坦克毁伤评估模型；基于蒙特卡洛随机模拟试验法，开发了计算程序，进行了以破片杀伤为主的杀爆弹对主战坦克毁伤效应仿真评估，得到了车体命中破片数随炸点坐标变化规律，以及坦克整体毁伤概率随杀爆弹终点速度变化规律。研究结果为主战坦克目标易损性分析与毁伤评估提供了重要参考。     

战斗建模中的作战Agent模型研究

围绕战斗建模中的作战Agent模型的实现问题,通过对坦克战斗过程的分析,提出了以属性建模、能力建模和行为机制建模为要点的作战Agent建模方法,并在此基础上建立了面向实际应用的作战Agent模型;通过推演实验和与兰切斯特方程的比较实验,验证了作战Agent模型在模拟和解释战斗活动时的可行性、有效性和可操作性。     

基于有限条件的多波束雷达干扰系统目标分配算法

针对多波束干扰系统同时干扰多个目标的资源分配问题,通过分析目标分配算法的一般流程及涉及到的关键问题和技术难题,提出了基于实战化和有限条件的针对多波束干扰系统的非线性0-1整数规划数学模型。针对该模型采取开源软件SCIP进行求解,最后给出数值仿真来说明模型和算法的有效性。     

随动定向战斗部破片飞散特性研究

针对防空导弹常规破片式杀伤战斗部使用中存在能量利用率低的缺陷,提出采用随动定向战斗部的观点。建立随动定向战斗部的破片动态飞散区和飞散速度的计算模型,采用数值解析方法,解决在复杂弹目交会条件下破片的飞散区域与打击速度的计算问题．并用MATLAB软件对建立的模型进行验证,得出仿真结果与实际结果一致,这表明模型是合理、正确的。     

Chirp信号参数估计算法性能比较

通过数值仿真定量地比较了三种Chirp信号参数估计算法——解线调法、迭代估计法和局部搜索最大似然法的性能,并定性地比较了算法的运算量。仿真结果表明,在三种算法中,局部搜索最大似然法的估计性能最好,而运算量居中;解线调法运算量最大,但估计性能居中;迭代估计法的估计性能最差,但运算量最小。对于实际系统,应根据不同的估计精度和运算量要求,灵活选择不同的算法。综合考虑估计性能和运算量之间的折衷可以得到结论,在三种算法中局部搜索最大似然法是一种相对较好的选择。     

航母编队航渡过程中预警机阵位确定方法研究

提供了一种航母编队航渡过程中预警机的阵位确定方法。通过对航母编队防空区域划分与防空作战过程的分析,总结了航母编队航渡过程中预警机阵位确定的原则,建立了预警机阵位的数学模型,仿真计算了模型中各个参数对预警机前出距离的影响。这些模型可用于确定预警机的前出距离、方位和高度,满足航母编队作战使用的需要。     

基于KP CA的作战仿真实验数据特征提取方法

针对作战仿真分析过程中各作战要素的复杂性与非线性,研究了一种基于KPCA的作战仿真实验数据特征提取方法。该方法描述了KPCA特征提取的原理和算法,并将其应用于作战仿真实验数据的空间降维,根据累积贡献率确定新特征的数量。仿真结果表明,该方法与PCA相比具有主成份特征明显、贡献率集中等优点,能够有效综合原始数据的非线性特征,降低原始数据的维数。     

基于KPCA的作战仿真实验数据特征提取方法

针对作战仿真分析过程中各作战要素的复杂性与非线性,研究了一种基于KPCA的作战仿真实验数据特征提取方法。描述了KPCA特征提取的原理和算法,并将其应用于作战仿真实验数据的空间降维,根据累积贡献率确定新特征的数量。仿真结果表明,该方法与PCA相比具有主成份特征明显、贡献率集中等优点,能够有效综合原始数据的非线性特征,降低原始数据的维数。     

舰空导弹引战配合可视化仿真分析方法

提出了一种更加直观的舰空导弹引战配合分析方法,充分利用飞行试验数据和弹道仿真数据,通过引战配合数学仿真计算和可视化仿真,复现了弹目交会时战斗部破片杀伤目标的过程,并在某型舰空导弹飞行试验引战配合分析中得到了应用.     

航母编队反潜声纳舰阵位确定方法研究

针对航母编队航渡过程中拖曳式线列声纳舰的阵位确定问题,提出了一种分析方法。通过对航母编队反潜监视区划分与反潜作战过程的分析,总结了声纳舰阵位确定的原则,建立了确定航渡过程中拖曳式线列声纳舰阵位的数学模型,仿真计算了模型中各参数对声纳舰前出距离的影响。这些模型可用于确定拖曳式线列声纳舰的前出距离,满足航母编队作战使用的需要。     

Experimental and numerical study of the fragmentation of expanding warhead casings by using different numerical codes and solution techniques

There has been increasing interest in numerical simulations of fragmentation of expanding warheads in 3D. Accordingly there is a pressure on developers of leading commercial codes, such as LS-DYNA, AUTODYN and IMPETUS Afea, to implement the reliable fracture models and the efficient solution techniques. The applicability of the Johnson–Cook strength and fracture model is evaluated by comparing the fracture behaviour of an expanding steel casing of a warhead with experiments. The numerical codes and different numerical solution techniques, such as Eulerian, Lagrangian, Smooth particle hydrodynamics (SPH), and the corpuscular models recently implemented in IMPETUS Afea are compared. For the same solution techniques and material models we find that the codes give similar results. The SPH technique and the corpuscular technique are superior to the Eulerian technique and the Lagrangian technique (with erosion) when it is applied to materials that have fluid like behaviour such as the explosive and the tracer. The Eulerian technique gives much larger calculation time and both the Lagrangian and Eulerian techniques seem to give less agreement with our measurements. To more correctly simulate the fracture behaviours of the expanding steel casing, we applied that ductility decreases with strain rate. The phenomena may be explained by the realization of adiabatic shear bands. An implemented node splitting algorithm in IMPETUS Afea seems very promising.     

MAS作战仿真中的人装单元Agent结构研究

研究了在多智能体系统作战仿真中人装单元Agent的结构，该结构以BDI模型为基础，由感知器、匹配器、信念集、愿望集、筛选器、意图、执行器和通信器等8个模块组成。介绍了每个模块的功能，并在给定仿真背景、元规则和能力属性的基础上进行了576次仿真对抗实验。实验结果表明，以这种Agent结构为基础的多智能体系统作战仿真结果符合军事常理，能够对作战仿真研究起到支撑作用。     

单机攻击多目标逻辑的遗传优化求解

攻击逻辑的优化决策对于机载多目标攻击武器系统具有重要意义。本文建立了单机多目标攻击逻辑的解算模型 ,提出了解算要求 ,给出了采用遗传算法求解多目标攻击逻辑的应用方案。在此基础上 ,采用该方案进行大量的试探性仿真研究 ,对仿真结果进行了分析 ,并选择了合适的遗传算法参数。文章最后阐述了用遗传算法求解多目标攻击逻辑问题的发展前景     

系统动力学炮兵侦察感知系统能力生成建模与仿真

信息化作战,侦察感知能力是炮兵获取决策优势与行动优势的基础。依据炮兵侦察感知系统的功能与构成,分析炮兵侦察感知信息流程,运用系统动力学分析侦察感知系统的各要素及影响关系,进而建立炮兵侦察感知系统作战能力生成的系统动力学模型。依据设定作战背景,仿真分析了传感器性能、网络性能等对炮兵侦察感知系统能力生成影响问题,得出了较为可靠的结论,为炮兵基于信息系统体系作战能力要素建设提供决策依据。     

导弹作战体系作战能力评估方法研究

对导弹作战体系作战能力评估问题进行了建模与仿真研究。分析了导弹作战体系的基本构成,建立了基于指数法和兰彻斯特战斗方程的导弹作战体系作战能力评估模型;仿真分析了发现和预警概率、指挥控制系统作战能力对导弹作战体系作战能力的影响,得到了一些有价值的数值仿真结论。     

目标毁伤效果预测研究

目标毁伤效果预测是优化火力打击方案、合理配置作战资源的基本前提,是当前迫切需要解决的问题。在分析目标毁伤效果预测基本流程的基础上,重点阐述了弹目交汇、目标物理毁伤、目标功能毁伤和系统目标功能毁伤等几个关键问题的研究方法和现状,讨论了目标效果预测问题的发展趋势。     

战斗机隐蔽接敌轨迹优化方法

针对空战对抗的隐蔽作战需求,对战斗机隐蔽接敌方法进行研究。基于战斗机雷达反射截面积的动态特性建立雷达探测威胁模型;以空战态势参数为状态建立接敌引导模型;以给定目标发现概率为暴露阈值进行威胁约束;以最小化接敌过程中累积被发现概率为性能指标;将战斗机隐蔽接敌问题建模为隐蔽性约束下的最优控制问题。为保证算法的实时性和有效性,引入滚动时域控制策略进行在线优化,并采用高斯伪谱法进行数值求解。仿真实验表明,通过路径约束和性能指标双重约束,能有效增强战斗机接敌的隐蔽性,算法实时性能满足战斗机控制的需求。     

子母弹再入段飞行干扰弹道仿真系统设计与实现

建立了分块的子母弹全弹道仿真流程,给出了影响子母弹子弹落点散布的三类再入段干扰因素,并提出了干扰因素的基本分析方法,最后对子母弹再入段飞行干扰弹道仿真系统的设计方案进行了总结。结果表明,该仿真系统可以弹道的不同阶段为入口进行不同导弹飞行段的弹道解算,通过设置不同的干扰因素,可进行多因素对子弹落点散布影响研究,为子母弹子弹落点散布规律的研究提供技术支撑。