航空兵分队级战术模拟训练系统设计

针对航空兵部队训练急需,航空兵分队级战术模拟训练系统采用先进的分布/集中式系统结构,结合RTX实时操作系统、共享内存、动态连接库、GL Studio、Vega Prime等技术,以空军主战机型为仿真对象,对飞行、火控、航电等模块进行系统仿真,并针对航空兵部队在复杂电磁环境下空中作战的特点,结合红/蓝军指挥、演练管理、战场信息可视化等分系统,为飞行员提供了一个逼真的战术训练仿真平台。该系统能完成各种近似实战背景下的战术对抗训练并进行新战法研究。     

基于数据耕耘的探索性仿真实验框架研究

基于数据耕耘思想,设计了探索性仿真实验框架,并对框架中每个部分进行了简要探讨。基于数据耕耘的探索性仿真实验框架由乒乓式对抗推演预实验、单个仿真想定生成环、仿真想定空间运行环和仿真结果分析环四部分组成,通过将人的经验、智慧与计算机仿真手段相结合,在多次循环的过程中逐渐形成所需的军事决策建议或寻找感兴趣的战争规律。通过构建探索性仿真实验框架,能够将各种定量、定性分析方法整合起来,围绕实验目标实施探索性仿真实验。     

空泡形态的公式计算与CFD仿真

射弹在水下带空泡高速运动,实验研究存在诸多限制。因此应用两种方法对水下高速射弹的空泡形态及阻力系数进行了对比研究:一是应用CFD仿真软件进行仿真研究;二是应用基于空泡截面独立扩张原理建立的公式进行理论分析。研究表明:仿真计算结果与公式计算结果吻合很好。在小空化数下,空泡前部形状基本不变,随着空化数的减小,空泡的相对长度、相对直径和长细比都在增大。研究结果可为射弹的设计提供有益的参考。     

磁绝缘传输线阴极准直建模与仿真

大型脉冲功率装置的磁绝缘传输线(Magnetically Insulated Transmission Line, MITL)阴极长度可达十余米,在悬臂结构下由于重力引起的末端挠度变形将达数厘米。如果不进行准直,由此造成的阴阳极间隙误差可能引起较明显的电流损失。借鉴HermesⅢ装置基于倾斜垫片的直线度调节方案,设计了用于准直原理验证的Mini-MITL阴极。根据阴极圆筒尺寸参数、倾斜垫片设计参数以及倾斜垫片旋转角度,建立了阴极筒关键节点坐标的数值模型,得到竖直和水平方向的理论修正坐标。作为验证,在SolidWorks环境中建立坐标测量参考基准,得到的三维仿真坐标与数值建模坐标具有较好的一致性。基于SolidWorks Simulation对阴极的重力变形进行了仿真,根据仿真结果调整倾斜垫片的相对旋转角度,修正竖直方向挠度的同时兼顾水平方向直线度,在该策略下的竖直和水平方向准直误差均低于阈值。在离散调节策略的基础上进行了连续可调的改进优化,改进后的准直精度得到进一步提升。     

OODA-L模式下的智能无人集群作战仿真建模框架

介绍了智能无人集群作战的相关概念,为反映智能无人仿真实体的自主能力和适应能力,提出将学习过程显性化的观察-判断-决策-行动-学习(Observe, Orient, Decide, Act and Learning, OODA-L)模式,并进一步扩展为适用于集群协同的Co-OODA-L模式。在智能无人仿真实体的总体描述上,采用马尔可夫决策过程进行数学抽象处理,提出智能无人Agent的三域分层结构。为体现智能无人集群作战的自主协同、分布式等特点,提出了利用人工神经网络将可变数量的智能无人Agent融合为同构或异构集群进行协同作战建模的体系结构。     

一种轮式装甲车模拟器转向机构力感模型

在模拟训练中,操作者触觉仿真的设计是模拟训练设备的重要研究课题.提出了一种可以用在轮式装甲突击车模拟器上的驾驶转向机构力感值仿真建模方法.该方法以力学分析为基础,综合分析了影响车辆行驶力感值的各种因素.结合仿真训练中的实际需求,提出了一种基于车速的力感计算建模方法,并通过力矩地图曲面插值的方法对模型进行了优化.不同型号的装甲车辆模拟器可以通过参数的调整而实现一定程度的通用.经过仿真验证和实际的驾驶体验操作可知,该模型取得良好的效果,大大提高了装甲模拟器的驾驶逼真性和整体的仿真效果.     

基于脉冲激光加热的火炮身管温度场分析

身管是火炮延寿的重点研究对象.运用Ansys Workbench软件对火炮实弹试验和脉冲激光加热身管试验的受热规律进行了仿真,得到两种情况下身管温度变化规律,通过对比分析发现两者温度变化规律相符.由此设计了脉冲激光加热系统,用于研究身管受脉冲高温时的温度变化规律,并进行了试验.通过对比发现仿真规律与试验结果相符,验证了此系统的可行性,在火炮身管的寿命预测、故障诊断等工作中具有一定的实际应用价值.为身管在高温脉冲作用下的相关研究提供了一种新的研究方法.     

鱼雷扩展偏螺旋机动搜索弹道设计

潜艇使用鱼雷对位置散布目标实施攻击时,总期望鱼雷能够通过机动搜索覆盖目标位置散布区域,提高发现概率.扩展螺旋弹道环绕的中心点是固定的,对机动目标的搜索效果不理想.扩展偏螺旋机动搜索弹道克服了扩展螺旋弹道的缺点,使其能够围绕具有一定速度的目标散布区域实施相对弹道为扩展螺旋的机动搜索,较好地覆盖目标散布概率密度较高的区域,明显提高发现目标概率.     

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.     

纬度差异对多舰协同被动定位目标精度的影响分析

针对多舰艇协同被动探测超视距目标的问题进行研究,分析纬度差异对多舰协同被动定位目标精度的影响,并通过仿真手段计算不同纬度下多舰协同被动定位目标的精度变化情况.结果显示,该方法在中低纬度对目标的位置解算精度较高,可为被动超视距条件下多舰协同进行目标位置解算提供参考.