基于PEPA的舰艇编队防空过程建模及分析

防空作战是大型水面舰艇编队的主要作战样式之一。本文运用PEPA（性能评价过程代数）方法对舰艇编队防空作战全过程进行有效建模,形式化描述了预警探测、情报传递、命令下达、防空拦截等作战主要过程。建立的PEPA模型具有层次化结构,考虑了要素间相互协作,体现了编队防空作战分布、并发的特点。通过对建立的PEPA模型进行性能指标选择和稳定状态分析,得到了不同因素对编队能力发挥的影响情况,获得了防空作战的基本要素组成。从而提供了一种解决舰艇编队问题的新方法。     

基于非线性模型预测的翼伞系统控制研究

翼伞系统在飞行过程中,受外界不确定因素的影响呈现出非线性特性和耦合性．应用非线性模型预测控制理论对翼伞系统飞行控制进行了研究,提出基于非线性模型预测控制的翼伞系统控制律设计方法,并推导出控制律解析式．仿真研究表明,合理地选择泰勒展开级数和预测周期,通过泰勒级数展开并截尾后的翼伞非线性控制系统可以表现出良好的控制性能．     

固-液旋流分离器结构优化模拟研究

采用计算流体力学方法与流体动力学分析软件Fluent,探讨了固-液旋流分离器的溢流口直径、锥角、圆柱段长度和入口直径等主要结构参数对其颗粒溢流率的影响,并在此基础上进行结构参数的优化。结果表明,锥角、圆柱段长度和入口直径过大或过小都不利于旋流分离器的固液分离,均存在一个最佳值。对于主直径为75 mm的单锥双入口固-液旋流分离器,最佳圆柱段长度为87.0 mm,最佳入口直径为16.0 mm,最佳溢流口直径为16.5 mm,最佳锥角为6.0°。     

基于XML的装备作战需求建模数据抽取

武器装备作战需求建模数据是作战需求分析的基础。针对当前武器装备作战需求建模缺乏对建模数据有效管理的现状,提出了基于XML的作战需求建模数据抽取方法。充分利用XSLT在解决文档转换问题上的优势,使其与XPath相结合生成抽取规则,生成结构良好的建模数据文档。     

液体推进剂消耗对大型卫星结构动特性的影响分析

为了研究液体推进剂消耗对某大型卫星结构动特性的影响,采用简化的“弹簧-质量”模型分析了推进剂消耗对结构动特性的影响趋势;基于MSC.PATRAN/NASTRAN给出了动力学分析过程中液体推进剂的等效建模和分析方法,包括梁单元法、附加质量法、“RBE3 -质量点”单元法和虚拟质量法等;建立了该卫星结构的有限元模型,进行了结构动力学特性和动响应分析,讨论了液体推进剂消耗对其动特性的影响规律.研究结果表明:随着推进剂的消耗,卫星整体振型的固有频率逐渐增大,而部分局部振型的固有频率保持不变;随着推进剂的消耗,卫星仪器安装板动力学响应峰值逐渐增大,所对应的频率也逐渐增大.     

多分辨率建模在战役推演仿真系统中的应用

战役推演仿真系统中存在大量分布在不同层次上的实体,为了使这些实体高效运行,同时保证相关信息能正确交互,研究了几种典型的多分辨率建模方法,并在分析战役推演仿真系统结构的基础上提出了一种面向多分辨率建模的仿真模块体系结构,建立了层次关系表、运行实体关系表、参数映射类和聚合解聚触发事件列表来保证多分辨率模型之间运行数据的一致性,同时避免链式解聚的问题.通过实验,按该体系结构建立的仿真系统能正确运行多分辨率模型,该框架为建立基于多分辨率建模的仿真系统提供了一定的技术支撑.     

新型空间绳系机器人逼近动力学建模及控制

为弥补传统空间机器人操作范围小,风险高的缺点,介绍了一种新型空间绳系机器人系统。建立其任务核心的逼近动力学模型,基于反馈线性化技术和神经网络控制技术设计智能逼近控制系统,仿真结果验证了控制系统的有效性,为新型近距离空间操作技术的发展奠定基础。     

海面空-空无线信道特征

针对海上远距通信场景,基于无人机之间的无线通信链路,对接收功率进行实际测量。在大尺度路径损耗方面,采用对数距离线性模型进行拟合,分析海上远距空-空无线信道特征,获取路径损耗指数,并采用射线跟踪方法进行仿真验证,通过仿真所得信道冲激响应在多径时延和功率方面分析产生接收功率快速变化的原因。分析结果表明,近岸的多径反射会造成接收功率的波动,并且会造成路径损耗的升高。利用三种分布函数对测量数据进行分布拟合,分析海面和近岸两种通信条件下空-空无线信道的小尺度分布特征。测量分析结果表明,小尺度特征受陆地反射影响明显,在距离陆地较远的海面呈现高斯分布特征,而在近陆地处未呈现典型分布特征。     

基于Petri网的防空作战过程建模

赋时着色Petri网(TCPN)是在CPN基础发展起来的图形化描述工具,适用于带有时间特性系统的性能评价与仿真。将TCPN加以改进,增加测试弧,时间特性反映在变迁上,且允许时间与标记值可按复杂的函数变化,使Petri网可同时描述离散的状态和连续的变化,由此提出了适于防空作战过程建模的面向仿真的TCPN,并对其在一个小型的防空对抗作战过程的有关作战单元建模中的应用进行了探讨。     

基于运动状态和敌我属性的空中目标融合识别

研究了基于实时跟踪器的空中目标航迹身份识别问题。从分析目标运动状态和敌我属性的不确定性出发 ,建立了空中目标身份统计模型 ;根据建立的模型 ,通过采用Dempster Shafer证据理论方法 ,对空中目标进行融合识别。仿真实验结果证明了模型和算法的有效性。