电磁轨道炮系统建模与分析

轨道炮利用电能将电枢及弹丸推动至超高速,是具有武器应用背景的复杂机电系统。介绍了轨道炮基本原理,在分析了轨道炮电路、运动学、能耗特点基础上,利用MATLAB建立了系统的数学模型,计算了不同电感梯度条件下轨道炮系统的发射电流、电枢速度、溃入炮体能量,分析了发射过程中不同形式的能量损耗及能量利用效率。结果表明,在特定电源参数条件下,一定范围内提高电感梯度值,电流幅值降低,炮口动能和发射效率提高明显。这对研究轨道炮电能应用特点有一定的参考价值。     

飞机电磁弹射系统发展及其关键技术

总结论述了美国和英法国家的飞机电磁弹系统工程化应用研制的发展状况,综述了电磁弹射用直线电机的方案选型设计、仿真技术、性能优化和控制方法等方面的关键技术和研究现状,针对电磁弹射技术的发展前景和应用给出了相关建议,为国内电磁弹射相关技术的发展提供了借鉴。     

某型运载火箭地震响应分析及减震设计

竖立状态的运载火箭一旦遭遇地震,极易造成箭体倾倒等灾难性后果。为了确保运载火箭在地震中的安全,针对某型运载火箭,采用时程分析法对其进行地震响应分析,得到了火箭的弯矩、位移响应峰值沿箭体纵向的分布规律。分析了火箭关键位置处弯矩响应的频域特性,设计了火箭的减震措施,并分析了火箭与发射台的连接刚度、隔震支座刚度对火箭地震响应的影响规律。结果表明:火箭弯矩响应的最大值发生在靠近火箭尾段的位置,位移响应的最大值发生在火箭头部位置;改变火箭与发射台连接刚度以及在发射台底部加装隔震支座的方式可以有效地减小火箭的地震响应。     

利用时间窗权重进行航迹关联

提出一种利用传感器测量数据的时间窗权重进行航迹关联的方法,将目标运动状态的多维向量(如距离、方位角、俯仰角等)分解为多个一维状态标量;根据每个状态标量与时间的关系,提取两条航迹的共同测量时间区间,将其划分为若干个时间窗,计算对应时间窗内的权重;根据时间窗权重差计算每一个状态标量的航迹相似度;应用DS理论或Bayes理论进行航迹关联决策。     

姿态角单次调整的固体运载火箭耗尽关机能量管理方法

固体运载火箭传统耗尽关机制导方法姿态角调整次数过多,不利于控制系统设计。提出了姿态角单次调整的耗尽关机能量管理策略:以火箭的待增视速度方向为基准,通过计算火箭所需耗费的视速度,优化选取火箭的初、末姿态角;火箭以恒定角速率从初姿态角变为末姿态角,达到末姿态角时保持恒定,直至耗尽关机。仿真结果表明,新方法在满足火箭的终端速度约束条件下,视速度模量耗费百分比超过30%,且姿态角单向调整,有利于控制系统的工程设计。     

运载火箭摄动制导导引系数实时计算方法

对于新型运载火箭,没有相近型号导引系数数据供参考,采用传统试探法计算量大,在制导方案初期论证中不能满足多方案快速计算的需求。在引入理想弹道剩余飞行速度概念的基础上,提出导引系数实时计算方法。本方法对当前实时状态参数和后续飞行段弹道进行了综合考虑,通过数字仿真表明导引精度高于传统常系数导引方法。由于本方法对导引能力进行了预估,因而制导指令不会剧烈变化,易于姿态控制系统的设计实现。同时,由于采用完全解析法,对箭载计算机计算能力要求几乎没有增加,易于工程实现。     

基于BER和CTMC的航天器发射组织过程可靠度模型

在航天器发射工程中,存在组织过程可靠性评估难以量化的问题。基于航天器发射组织过程的时间特性呈现多个子过程并发执行且子过程具有Markov性和齐次性的特点,使用连续时间Markov链(CTMC)建立多吸收态的组织过程可靠度模型,利用互模拟等价关系(BER)简化组织过程的状态空间,并进一步给出各种状态转移率和组织过程可靠度计算方法。最后,通过数据分析说明模型在航天器发射工程进度计划评估中的作用和意义。     

飞行器曲线显示中的数据处理方法及实现

主要内容分为两个部分:处理方法和方法的应用。处理方法着重介绍了远程火箭弹道学和地图学的基本知识,内容包括:各种坐标之间的转换、被动段飞行轨迹的计算、常微分方程的数值解法。方法的应用以上述算法为核心,用实例说明了其使用情况,内容包括:v-t、x-y曲线中的坐标转换、v-t曲线中被动段弹道的平滑处理、箭下点曲线中的坐标转换和外推估算。     

基于虚拟样机技术的某小口径火炮射击仿真分析

针对某小口径火炮在射击过程中零部件运动特性难以通过实弹射击试验获取的难题,联合三维建模软件和动力学仿真软件,建立了该炮的动力学模型。通过仿真数据与实弹射击试验数据的对比,验证了模型的有效性。在此基础上,研究了该炮在射击循环中各部件的运动规律和承受的发射应力载荷,研究结果可为该炮关键零部件的疲劳寿命分析和火炮射击精度研究提供参考。     

基于HHM-RFRM的实弹发射风险分析研究

实弹发射是复杂的系统性军事训练活动,在实施前要对其进行风险评估,实施的全过程中要进行风险管理,首要工作是运用科学方法进行风险分析。本文运用系统工程的思想,针对实弹发射这一复杂系统活动,识别得到环境、交通、技术、管理、人员、任务、装备、保障和通信这9类风险情景,进一步分析建立了实弹发射风险等级全息模型（HHM）。在此基础上,运用风险过滤、评级与管理框架（RFRM）,通过初步情景过滤、双重标准过滤、多重标准过滤、主要风险情景的定量评级等步骤对以上风险情景进行过滤分析,得到了环境因素、装备因素和管理因素这3种最重要的风险因素。通过综合运用HHM和RFRM方法分析出的风险因素,能够为决策者进行有针对性的风险评估和风险管理提供一定理论支持。