无人机警戒雷达仿真系统的建模与仿真

针对海面静止和移动目标的探测、感知、识别、成像等问题,建立了由数据/控制接口、人机界面及多个算法模块组成的无人机警戒雷达仿真系统。系统采用模块化方法对目标运动特性、环境特性和警戒雷达的功能特性进行建模与仿真,主要用于模拟现实装备中此类载荷的基本功能,从数字化仿真层面实现了无人机警戒雷达载荷功能的再现与性能测试,并能完成与指挥控制台之间的信息交互,同时系统具有很好的可扩展性,可以作为整个作战仿真系统的一部分,嵌入到更复杂的作战仿真系统中。     

共形阵机载相控阵雷达统一杂波建模与分析

针对机载雷达任意形状共形阵列,在考虑阵元方向图及其安装指向的情况下,给出了阵元级统一杂波模型,在此基础上对共形阵的空域匹配滤波器进行了研究,给出了与常规平面阵不同的共形阵空域匹配滤波器形式.最后通过对几种典型机载共形阵天线的杂波仿真,分析了共形阵机载相控阵雷达的杂波分布规律,验证了模型的合理性,得出了有用结论.     

基于CML模型的编队器材携带方案优化方法

随船备件配置优化问题研究目前主要集中在只有定量或定性约束上,而对既有定性约束又有定量约束的混合约束问题未见文章提及,同时研究对象多为单船,而对舰艇编队研究比较少。针对此问题,以舰艇编队出海任务准备阶段为背景,以保障费用、舰艇仓库空间、舰艇最大排水量及舰员维修能力作为模型的约束条件,以编队备件保障概率为目标函数,采用正态逆向云模型、边际效应法及拉格朗日乘子法(称为CML模型)对此类问题进行求解,给出系统资源因子求解步骤及分析方法,并对本模型进行动态调整和优化。实例分析表明本模型求解方法和步骤可以为多个定量和定性约束下舰船备件携带问题提供新的参考。     

战争复杂系统研究现状分析

分析了经典复杂系统理论、仿真建模方法、综合集成方法以及作战实验室等方法在战争复杂系统研究中的应用,在此基础上,分析了国内外对战争复杂系统分析方法的共同特点,指出了分析方法中存在的问题,进一步给出了战争复杂系统分析方法中需要深入研究和完善的内容.     

基于SD方法的作战指挥决策系统效能分析模型

指挥决策系统是一个非线性的复杂系统,用一般的解析方法难以对其进行效能评估。在分析指挥决策系统构成的基础上,根据指挥决策的4个要素,建立了指挥决策系统的评估指标体系;综合考虑战术和技术指标,从指挥员影响度,指挥机关影响度,指挥信息系统影响度和决策信息影响度4个方面建立了指挥决策系统效能分析模型,前两项指标可以采用层次分析法等方法确定其效能值,后两项指标利用系统动力学方法,结合实际作战的具体战术指标建模,实现了效能值的动态评估分析。     

两种捆绑火箭弹性振动建模方法对比分析及其对姿控系统的影响

针对长助推和短助推两种类型捆绑火箭的不同模态特点,分析了两者弹性振动建模方法的区别和联系,在此基础上建立了某型固体捆绑火箭姿态动力学新模型,模型中基于有限元法导出了弹性振动方程,基于该模型对箭体复杂弹性振动引起的通道间耦合进行了研究,采用逆Nyquist阵列法进行设计。结果表明,该模型能更准确地反映捆绑火箭纵、横、扭耦合运动特性;新模型三通道之间存在弹性耦合,但耦合矩阵具有对角优势性质,采用逆Nyquist阵列法进行姿控系统设计是有效的,仿真结果表明设计的控制器可行,能够取得比较好的性能。     

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.     

多GPU的可压缩湍流并行计算

利用CUDA Fortran语言发展了一种基于GPU的计算流体力学可压缩湍流求解器。该求解器基于结构网格有限体积法,空间离散采用AUSMPW 格式,湍流模型为k-ω SST两方程模型,采用MPI实现并行计算。针对最新的GPU架构,讨论了通量计算的优化方法及GPU计算与PCIe数据传输、MPI通信重叠的多GPU并行算法。进行了超声速进气道及空天飞机等算例的数值模拟以验证GPU在大网格量情况下的加速性能。计算结果表明相对于Intel Xeon E5-2670 CPU单一核心的计算时间,单块NVIDIA GTX Titan Black GPU可获得107至125倍的加速比。利用四块GPU实现了复杂外形1.34亿网格的快速计算,并行效率为91.6%。     

柱体大攻角入水弹道建模与仿真

基于CFD计算获得了柱体大攻角入水过程流体动力特性,进而建立了大攻角入水弹道模型,使用流场-弹道耦合计算结果验证了模型的适用性和精度,然后仿真分析了入水攻角和速度对入水弹道的影响规律。该模型能较准确地预测柱体大攻角入水弹道,对研究发射平台安全性问题和空投鱼雷等入水攻击性武器的入水弹道预测问题等有较强的指导意义。     

作战指挥流程建模研究

近年来,国内外学者在作战指挥流程建模、评估等方面做了大量工作,取得了很多重要成果,但是缺乏对该领域研究现状的归纳与总结。从作战指挥流程的基本概念入手,通过概括当前学术界对指挥流程的3种基本认识,指明了作战指挥流程研究的范畴;归纳了4种常见的指挥流程建模方法及最新研究进展,对建模方法的特点进行总结;梳理了指挥流程效能评估的常见方法,并给出相关参考文献,概述其研究成果;结合作战指挥流程建模方法,简单介绍了3种常用的建模工具;为开展作战指挥流程建模研究提供有益的借鉴与参考。