基于位置矢量的大椭圆导航参数计算方法

基于椭球体的大椭圆航行是一种经济可行的远洋航法,为确保船舶沿期望的大椭圆航线航行,提出了一种大椭圆航线导航参数计算方法。该方法采用位置矢量法求解大椭圆顶点,进而定义了长轴矢量和短轴矢量,并在此基础上推导了形式更为紧凑的航向角、航程和偏航距计算公式。算例分析表明:该方法推导的公式计算简洁,可有效解决航海中大椭圆导航的计算问题。     

三轴椭球表面积的计算

推导得到了三轴椭球表面积的实用计算公式,该公式相较于前人推导的公式不仅形式简单,更重要的是避免了前人推导公式中存在的难以计算的椭圆积分,同时文中的推导过程可以通过改变幂级数展开的阶数来满足不同精度的使用要求.最后,通过相同的地球椭球参数试算比较了文中方法与其他方法得到的计算结果,从而验证了该方法的正确性.     

地面上两点间方位角和距离计算的实用公式

在涉及距离计算的很多工程应用时.经常需要计算地面上位置已知的两点间的方位角和距离,解算这一问题时一般是将地球近似成旋转椭球来进行,而实际情况是计算点并不在参考椭球上,而是距参考椭球有大地高H,因此使用理论距离公式计算误差太大.为解决该问题,提出了利用相似椭球法构造新的参考椭球,并在前人研究的基础上借助计算机代数系统Mathematica进行了推导,得到了简单、实用的距离和方位角计算公式.最后,进行了数据验证,结果表明了该方法的正确性.     

基于鱼雷航程实时预报的潜射线导鱼雷可攻性判断

针对新型潜射线导鱼雷可攻性判断的决策需求,在分析传统的鱼雷可攻性判断方法不足的基础上,提出以鱼雷航程实时预报作为线导鱼雷可攻性判断的决策依据.并对线导方位导引法进行了深入分析,给出了概略目标运动要素情况下鱼雷航程实时预报的解析模型,该模型可实时预报线导鱼雷航程和鱼雷线导段航行时间.经大量仿真计算验证.解析模型预报结果作为鱼雷可攻性判断依据是具有合理性的,该方法能较好地满足线导鱼雷攻击决策的需求.     

航迹可编程飞行器航程计算方法

为了精确计算具有航迹可编程能力飞行器从起飞至抵达目的地的航程,提出了一种航程计算方法。根据航迹可编程飞行器飞行过程的特点,将航程计算分解为起飞段和巡航段,分别建立了飞行器水平面内扇面转弯、垂直面内程序下滑和巡航段多航路点曲线转弯航迹描述数学模型,采用几何方法分别给出了各段航程计算方法,并归纳推广至具有N个航路点的复杂航迹的航程计算。系统验证表明:该方法计算的飞行器航程理论值与飞行器导航系统实测真值误差较小,具有计算速度快、精度高的特点。     

目标位置不确定性的图形描述

目标的观测和状态估计涉及目标的各种运动和属性数据,其中位置不确定性是最重要的性能指标.借鉴测绘学科中衡量点元位置不确定性的方法,分别用椭圆和椭球来表示二维目标和三维目标的位置误差散布的不确定性区域.从位置误差的协方差矩阵导出1-σ误差椭圆(球)参数,再由椭圆(球)的概率分布导出相应的95%圆(球)概率误差的半径.位置不确定性的图形描述为评价位置观测数据的质量提供了可视化的方法.     

某型鱼雷减速增程效果的影响因素及其控制方法

针对某型热动力鱼雷减速增程改装过程中出现的问题,对鱼雷的燃料各组分供应比例与航程之间的关系进行了分析计算,并提出了减速后获得较大航程的方法.     

扁平潜器前进与倒航稳定性评估

基于现有条件和针对扁平潜器的特点,由拖曳水池模型试验确定了攻角、漂角水动力,用经验方法近似估算了旋转水动力.用所得到的线性水动力系数,按照线性稳定性理论方法评估了扁平潜器正航和倒航下水平面、垂直面内的运动稳定性.将正航下水平面、垂直面内的运动稳定性计算结果与资料中类似的扁平潜器进行了比对分析,结果表明两者具有相同的稳定性特征,即垂直面内具有运动稳定性,而水平面内不具有航向稳定性.最后采用主推进器PD控制方法,用非线性运动模型数值仿真计算了主推进器控制作用下扁平潜器的运动.仿真计算结果表明,除了水平面倒航运动外,垂直面正航与倒航、水平面正航运动都可以通过主推进器的控制实现扁平潜器的运动控制.仿真计算结果还表明,在相同的PD控制参数下,航速愈低倒航对深度响应时间愈长.     

大攻角下无安定器航弹的气动特性

在横流理论和wardlaw集中涡法的基础上,通过采用一组合适的自由参数,用半经验半理论的方法计算了无安定器航弹在大攻角情况下的气动特性。计算过程中考虑了不同转速对力与力矩的影响,并对结果作出了分析。     

基于相对轨道根数的几种大椭圆轨道编队构形

大椭圆轨道航天器在较长轨道周期内运行于远地点上空,可以实现高纬度地区长时间的通信和预警,具有重要的军事应用价值.大椭圆轨道编队飞行可实现空间磁场探测、信息干扰等特殊空间任务.有必要研究大椭圆轨道的多航天器协同运动理论.完善了以相对轨道根数为变量的大椭圆编队相对运动模型,分析了模型的误差.推导并证明了几种特殊的伴随星相对运动轨迹:直线、圆、椭圆,给出了两颗以及三颗卫星形成特殊编队构形的条件.仿真结果表明,在二体条件下,对近距离大椭圆轨道航天器的相对运动,编队具有较高的精度.论文研究结论可为大椭圆轨道航天器编队构形初步设计提供理论指导.     

SINS/DVL/AST水下组合导航中的鲁棒信息融合方法

捷联式惯导系统由于自主性强等优势成为自主式水下航行器长航时、长航程导航的主要手段。针对水下环境中外部多导航传感器如多普勒计程仪提供的测速信息和水声单应答器提供的位置信息容易受到非高斯噪声污染的问题,提出基于马氏距离算法的联邦鲁棒卡尔曼滤波算法。在联邦鲁棒卡尔曼滤波算法中,通过马氏距离算法引入膨胀因子,对量测噪声协方差阵进行膨胀,以实现非高斯条件下水下组合导航系统鲁棒性的提升。同时基于子滤波器的滤波性能对信息分配系数进行自适应调整以确保水下组合导航系统的高精度。基于江试试验实测数据进行水下组合导航半物理仿真试验,试验结果表明:相比于传统的联邦卡尔曼滤波算法,联邦鲁棒卡尔曼滤波算法可在非高斯条件下实现更高精度、更加稳定的组合导航；能够满足水下组合导航系统对容错性和鲁棒性的要求。     

舰船航渡过程中的松弛时间与航渡策略问题

针对舰船特点和任务要求,提出了舰船航渡中的松弛时间问题。在对问题分析的基础上,给出了松弛时间的定义并对其进行了建模,讨论了航渡失败的判断准则,给出了松弛时间的上下限以及航渡中实际的松弛时间的计算方法,并采用仿真的方法进行了典型航渡过程的松弛时间和成功概率的计算。在大量计算的基础上,初步探讨了航渡成功概率与各类航渡参数之间的关系,并对舰船最优航渡策略问题进行了初步分析,最后对于优化目标、计算初值、结果的表达方式等提出了一个可行的解决方案。     

恒速航行原理的数学证明与分析

提出并证明了船舶经济航行的基本原理———恒速航行原理 .先将实际船舶航行中最经济航行的航速选择这个一般性问题抽象成纯数学问题 :在规定的时间内从A地航行到B地 ,如何选择航速以使推进系统总耗功最省 ;然后在数学上证明恒速航行原理 ,即恒速航行是船舶经济航行唯一的选择 ;最后 ,将该原理推广到其它交通手段 ,如车辆行驶和飞机飞行     

基于变频转发RDSS信号模拟的参数生成算法

近年来,有源与无源体制兼容型的RDSS接收机技术的迅速发展对与之匹配的高精度卫星信号模拟器的研制提出了迫切需求.模拟器主要包含卫星轨道仿真、用户轨迹仿真、误差建模、信号生成参数计算等模块.其中信号生成参数的模拟是需要解决的一项关键技术.但由于RDSS卫星导航系统的信号播发具有变频转发的特点,使得信号参数的模拟变得比GPS等直播式系统复杂.为此,提出了一种适合变频转发的卫星信号生成参数算法,并推导了多普勒频移参数计算公式.仿真实验结果验证了文中算法的正确性.     

超空泡体结构响应问题的有限元分析

超空泡体在水下高速航行时要受到冲击载荷的作用,这对其结构是不利的。用有限元方法分析计算了冲击载荷作用下超空泡体的结构响应,数值计算结果表明,超空泡体在一定频率下引起的结构响应非常显著,且随着频率的升高响应幅值有减小的趋势。     

带限信道中准相干码相关参考波形技术多径抑制性能分析

码相关参考波形(CCRW)技术以其设计灵活、抗多径性能优异等特点成为卫星导航多径抑制研究的热点,但目前相关文献在分析CCRW技术时常假设单边信道带宽无限或远大于扩频码率,且仅研究特定参考波形的性能,缺乏具有工程指导意义的定量结论.根据CCRW技术一般原理,推导了在无限带宽时任意参考波形的鉴别曲线计算公式,给出了满足稳定跟踪的波形约束条件.分析了不同带宽和闸宽参数的W2/W4/W5三类参考波形的准相干多径误差包络性能,仿真表明带限信道中W4、W5波形抗多径性能优于W2波形;以GPS L5和Galileo E5a/E5b的QPSK(10)信号为例进行原理样机试验,结果表明W2、W5算法比窄相关技术的3dB衰减多径误差包络面积减小达63％和72％.结论可用于现代化导航接收机的多径抑制设计.     

超空泡航行体锥形空化器优化设计

分析比较超空泡外形计算的不同经验公式,结果表明Guzevsky模型具有较好的精度与适用范围。建立了以减小阻力、增大空化数、增加舱内容积为优化目标的超空泡航行体锥形空化器设计模型,以权重因子法和遗传算法求解了优化问题,验证性计算结果与已有文献吻合。研究了空化数、航行体长径比等因素对超空泡航行体空化器设计的影响规律,结果表明空化数是影响航行阻力的首要因素,空化数决定了超空泡长径比并使之与航行体外形匹配,通过优化设计能够在不增加阻力的情况下有效提升航行体舱内容积。     

《鲁滨逊漂流记》中圣经原型人物简析

笛福的代表作《鲁滨逊漂流记》是现代幻想小说的开山之作。由于作者运用了多层次的圣经原型，小说文本被赋予了深刻而复杂的象征意义。对这些原型人物进行细致的文本阐释，将有助于揭示小说反映出来的作者的宗教观，甚至启蒙运动时期整个英国社会的宗教观。