网络化防空反导体系的作战过程建模与仿真

网络中心战背景下的网络化防空反导体系的作战过程复杂,目前国内外对其建模与仿真的研究尚处于探索阶段。介绍了网络化防空反导体系的典型作战特点,分别从目标、武器和指控三个角度开发了网络化防空反导体系的作战模型,并设计了接力制导的仿真实验案例,实验结果体现了网络化防空反导体系的作战过程,对防空反导体系的效能仿真具有一定的推动作用。     

Mark XIIA IFF系统中频数字接收机设计与仿真

Mark XIIA IFF是一种由美军与北约盟军共同研制的为了提高战场态势感知能力的新型敌我识别系统。以其为研究对象,提出了Mark XIIA Mode 5系统中频数字应答接收机的框架结构,并利用Simulink软件设计了一种最佳的状态接收机仿真模型,对结果进行了分析,验证了方案的可行性,为具体方案的实现奠定了基础。     

BDS和GPS导航系统亚太地区定位性能分析

通过仿真在轨的北斗卫星和GPS卫星,利用STK覆盖功能分析北斗、GPS和北斗/GPS组合导航系统在亚太地区的定位性能,并比较北斗/GPS组合卫星导航系统与单系统相比的优势。仿真结果表明北斗/GPS组合卫星导航系统在亚太地区有更好的可用性,能提供更高精度的导航定位服务。     

脉压雷达信号处理仿真分析研究

针对脉冲压缩雷达,从系统仿真的角度建立了描述雷达与目标位置的三维坐标系,根据雷达信号脉冲压缩和非相参积累模型,通过计算机Matlab仿真得出了目标回波经过脉压雷达信号处理后的结果,并进一步分析了脉冲压缩和脉冲积累处理的效能。结果表明:目标回波信号通过脉冲压缩和脉冲积累处理后,显著提高了目标回波信噪比以及对目标距离估计的精度。     

可修复型备件满足率的适用方案研究

在离散状态空间的马尔科夫过程的基础上,对可修复型备件满足率模型进行了研究,分析了经典的保障概率模型在装备综合保障过程中所存在的弊端,在增加备件维修次数阈值条件的基础上对模型进行改进后得到了一种新的可修复型备件满足率模型。在备件数量较少(等于1时)的情况下,与经典模型对比,该模型的符合程度较好;当备件数量较多时(大于1时),设计了在ExtendSim仿真软件环境下的仿真模型,并用仿真模型来检验改进后备件满足率模型的正确性,通过对比分析表明:该改进的备件满足率模型能较好地评估可修复型备件满足率指标,相比经典模型和仿真模型,避免了复杂耗时的运算过程,能够方便而且高效地运用于装备综合保障任务当中。     

船舶电力系统模拟训练评估算法

针对船舶电力模拟训练评估系统的设计与实现问题,分析了构建指标体系的方法。依据设计原则,设计了船舶电力模拟训练的评估指标体系。确定了各评估指标的算法,并根据层次分析法构建权重集,然后运用模糊评判理论建立了综合评估模型。选取某船电力系统模拟训练考核的实例,进行了考核和综合评估,结果表明:该方法科学,可操作性强。     

加油车加油系统瞬变流数值分析

针对加油车加油系统管路结构,利用特征线法和有限差分格式,对2种典型加油工况建立数学模型。用C#语言编制程序,对2种工况的泵出口压力和系统流量进行数值分析,得到压力和流量随时间变化的关系曲线。计算结果表明:单枪加油工况出现压力波动时间较早,且压力波动幅值较大。此方法更好地反映了加油系统的动态变化过程,为加油车虚拟训练系统的开发提供了理论依据。     

合成双射流冲击平板流场结构与模态分解分析

为揭示合成双射流冲击平板流场结构特征,通过大涡模拟方法对合成双射流冲击平板流动进行了仿真,采用有限时间Lyapunov指数方法对流场的拉格朗日涡结构进行了识别,并与欧拉框架下的速度矢量和涡量结果进行了对比分析。结果表明,在合成双射流两股射流交替作用下,射流核心区涡系结构较为复杂且涡量丰富,远离核心区存在一对稳定的涡结构,且拉格朗日涡结构与涡量对应较好,为合成双射流冲击冷却的布局设计提供了指导。另外,流场本征正交分解表明,第一阶模态关于激励器出口中心轴线大致对称,其能量占总体能量的35%,前6阶模态的能量占80%;根据前6阶模态所反映的流场特性,合成双射流冲击平板流场具有高度的对称性。     

典型线性火工分离装置作用过程数值模拟及试验研究

针对目前线性火工分离装置的优化设计主要依靠试验验证,成本高且设计优化迭代慢的问题,采用任意拉格朗日-欧拉方法建立典型线性火工分离装置的数值模型。通过火工分离试验和光子多普勒测速试验对上述数值模型进行验证,发现该数值模型具有较好的精度。使用该模型研究上述火工分离装置分离瞬态过程的力学机理,并定量分析多种因素对分离装置重点部位等效塑性应变等关键特征量的影响。研究发现,芯药线密度、分离板削弱槽底部的圆角半径对分离装置的作用过程有重大影响。此外,保护罩材质、削弱槽开口角度、分离板槽结构尺寸等因素对分离过程也有一定影响,但其影响相对较小。研究结果可以为典型线性火工分离装置的优化设计提供基础。     

Data-driven prediction of plate velocities and plate deformation of explosive reactive armor

Explosive reactive armor (ERA) is currently being actively developed as a protective system for mobile devices against ballistic threats such as kinetic energy penetrators and shaped-charge jets. Considering mobility, the aim is to design a protection system with a minimal amount of required mass. The efficiency of an ERA is sensitive to the impact position and the timing of the detonation. Therefore, different designs have to be tested for several impact scenarios to identify the best design. Since analytical models are not predicting the behavior of the ERA accurately enough and experiments, as well as numerical simulations, are too time-consuming, a data-driven model to estimate the displacements and deformation of plates of an ERA system is proposed here. The ground truth for the artificial neural network (ANN) is numerical simulation results that are validated with experiments. The ANN approximates the plate positions for different materials, plate sizes, and detonation point positions with sufficient accuracy in real-time. In a future investigation, the results from the model can be used to estimate the interaction of the ERA with a given threat. Then, a measure for the effectiveness of an ERA can be calculated. Finally, an optimal ERA can be designed and analyzed for any possible impact scenario in negligible time.