减速伞拉直过程理论分析与模拟计算

减速伞拉直时间是描述低空低阻伞弹道特重要要参量.掌握拉直时间的变化规律对编制高精度的投弹表,提高投弹精度有重要指导意义.通过建立减速伞拉直过程的数学模型,利用计算机编程模拟计算,分析了拉直时间随投弹高度和飞机航速的变化规律。     

带有大质量刚体圆锥壳的自由振动分析

本文针对壳体带有大质量刚体的特点,用有限元离散方法,导出了在不同周向波数下壳元节圆位移与刚体质心位移及转角之间的关系式,并将结果与实际运动进行对比分析,论证了结论的正确性。为带有大质量刚体的壳体结构的动力分析提供了理论依据。     

重力梯度对超大柔性空间结构在轨动力学特性的影响

空间太阳能电站是一种具有超大和高柔性特征的空间结构,这种空间结构在尺寸上远超以往的航天器,给轨道动力学特性的研究带来了新现象与新问题。以千米量级的哑铃模型为研究对象,考虑重力梯度影响,建立了Hamilton体系下的在轨动力学模型,利用辛龙格库塔法得到了不同参数取值下的动力学响应。通过对比仿真结果,得到了结构尺寸与重力梯度对轨道运动、姿态运动影响的定量关系。仿真结果表明,重力梯度引起了姿态-柔性振动耦合现象,姿态运动影响了结构振动曲线外部包络线样式,而柔性振动改变了姿态运动周期。     

大型复杂装备研制项目群风险管理研究

为有效避免研制项目出现"拖、降、涨"等恶性现象,大型复杂装备研制多采用项目群管理模式,由于同时开放了风险环境,增强了子项目间的复杂交互,使得研制项目群风险管理成为制约项目研制成功率的关键因素。目前装备研制风险管理研究以及项目群风险管理研究多是从静态或局部的角度来展开,虽然也有数值仿真方面的研究,但是对不同风险因素间的动态交互行为,及其进而造成的风险动态演化机制缺乏系统的分析,于是项目群风险演化动力学问题成为下一步的重要研究方向。     

返回器飞行管道的快速预测算法

针对返回器回收任务中对安全空域和期望落点的计算需求,提出了基于Koopman算子的飞行管道快速预测算法,给出了搜救直升机安全飞行空域的判定流程。建立了物伞动力学模型,利用Halton采样方法从随机空间中均匀采点,计算得到多条可能弹道;采用Koopman算子的后拉机制,将初始概率密度值与当前状态关联,得到不确定条件下返回器及其分离部件的飞行管道和期望弹道。仿真结果表明,基于Koopman算子的飞行管道快速预测算法在收敛速度和精度上都要显著优于Monte Carlo方法;利用飞行管道计算结果对搜救直升机飞行路线进行规划后,碰撞风险最大降低54%且搜索时间减少70%。飞行管道预测算法已成功应用到嫦娥五号的回收任务中。     

梁纯弯曲的大变形分析

在平面应力问题中 ,分析了在梁端截面作用沿高度线性分布外力时纯弯梁大变形的几何非线性问题。给出了纯弯曲应力的精确解 ,并用欧拉法得到了位移的近似解。当泊桑比为零时 ,求得位移的精确解。     

基于遗传算法的大系统可靠度优化分配

给出了大系统可靠度优化分配的数学模型 ,设计了大系统可靠度优化分配问题的遗传算法。数值例子表明该方法可以有效地解决大规模的、复杂的非线性规划问题。解决了传统算法的局限性     

载人航天器低空救生仿真

在载人航天器低空救生中,回收系统开伞点的初始状态参数如速度、离地面高度、弹道倾角对返回舱能否安全着陆有很大影响.与正常返回类似,低空救生中的回收系统同样经过多级伞的拉直、充气、全充满等运动过程.通过建立回收系统着陆过程的动力学模型,经过大量仿真对比分析,得到开伞点离地面高度为低空救生中返回舱安全着陆的首要因素,同时对低空救生中回收系统多级伞开伞减速过程有了详细的分析.     

基于兰彻斯特方程的大区域防空作战效能评估模型

针对大区域防空参战兵力多,体系结构、交战过程复杂的特点,引入作战效能、战斗编组、火力毁伤及任务分配等矩阵,建立了基于兰彻斯特方程的大区域防空作战效能评估模型,包括战斗力指数、战斗编组、毁伤指数、任务分配、指挥控制和作战实力损耗等部分。每个模型的建立均通过设定相应矩阵,分析战斗力指数,得出其计算模型。并以相关抗击率以及安全率表征总体效能指标,较好地解决了对大区域防空作战效能的评估问题。模型简洁,便于理解,易于计算。     

多核网络分组处理系统的数据分段卸载发送机制

为摆脱对商用网卡的依赖，降低软硬件复杂度，提出通用多核网络分组处理系统，构建面向大报文高速分组转发应用的软硬件协同数据分段卸载发送机制，并实现原型系统。该机制基于轻量级输入输出的软硬件协同多核分组处理系统，以降低大报文切分、拷贝开销以及软硬件复杂度为目的，把实现切分报文、封装报文头以及校验功能中硬件实现复杂的部分卸载到驱动中，将分段报文数据拷贝缩减为新报文头的拷贝，结合链式直接内存存取技术，为多核实现高速的大报文分组转发提供有效的解决方案。基于国产通用多核和高性能现场可编程门阵列平台进行发送性能测试。测试结果表明：采用数据分段卸载发送机制能大幅提升报文发送性能，有效解决大报文引发的多核网络分组处理性能下降的问题。