Integrated guidance and control of guided projectile with multiple constraints based on fuzzy adaptive and dynamic surface

Based on fuzzy adaptive and dynamic surface (FADS), an integrated guidance and control (IGC) approach was proposed for large caliber naval gun guided projectile, which was robust to target maneuver, canard dynamic characteristics, and multiple constraints, such as impact angle, limited measurement of line of sight (LOS) angle rate and nonlinear saturation of canard deflection. Initially, a strict feedback cascade model of IGC in longitudinal plane was established, and extended state observer (ESO) was designed to estimate LOS angle rate and uncertain disturbances with unknown boundary inside and outside of system, including aerodynamic parameters perturbation, target maneuver and model errors. Secondly, aiming at zeroing LOS angle tracking error and LOS angle rate in finite time, a nonsingular terminal sliding mode (NTSM) was designed with adaptive exponential reaching law. Furthermore, combining with dynamic surface, which prevented the complex differential of virtual control laws, the fuzzy adaptive systems were designed to approximate observation errors of uncertain disturbances and to reduce chatter of control law. Finally, the adaptive Nussbaum gain function was introduced to compensate nonlinear saturation of canard deflection. The LOS angle tracking error and LOS angle rate were convergent in finite time and whole system states were uniform ultimately bounded, rigorously proven by Lyapunov stability theory. Hardware-in-the-loop simulation (HILS) and digital simulation experiments both showed FADS provided guided projectile with good guidance performance while striking targets with different maneuvering forms.     

嵌入遗传算法的顺轨干涉SAR海表流场反演新方法

顺轨干涉SAR海表流场探测技术研究对于实现流场探测的全球化、精细化具有重要作用。为了提高海表流场迭代收敛速度和参数反演精度,依据校正系数的参数特点构建适应度函数的约束关系,将校正系数设计问题转化为仿真干涉相位与实测干涉相位差和雷达、平台参数约束条件下的比例因子选择问题,进而设计遗传算法计算校正系数的技术方法,并嵌入海表流场迭代反演算法,从而构建一种反演新方法。星载SAR数据仿真实验结果表明:海表流向反演的均方根误差优于10.0°,海表流速的均方根误差优于0.1 m/s,这符合海表流场反演精度要求。改进的海表流场反演算法可减少2~3次迭代,有效提高了反演效率。研究对于提高顺轨干涉SAR海表流场探测的实效性和准确性具有重要意义。     

内表面间垂直度的高精度测量方法设计与误差分析

针对框体类零件超精密加工的难点问题--内表面问垂直度误差的高精度测量,提出了一种基于波面干涉技术测量的新方法,建立了垂直度测量系统,分析了各调整误差对测量结果的影响.该方法能够实现框体类零件内表面间垂直度误差的高精度测量与评价,并能得到误差的三维分布,测量结果可直接用于零件的确定性修形加工.实验表明,该方法可实现0.6"的综合测量精度.     

双枝模糊评判在舰炮性能评估中的应用

针对舰炮武器性能指标，运用双枝模糊决策方法对舰炮武器性能进行综合评估。该方法提出了新的论域[-1，1]使评估更能符合人的思维逻辑，能够客观的对舰炮性能进行评估，通过对多中舰炮的具体参数指标进评估，得出各种舰炮的性能优劣的排序，具体的数学模型仿真表明，对舰炮武器性能的评估是行之有效的。     

基于MAXSIM平台的巡逻战法仿真建模

MAXSIM平台具有良好的二次开发性，通过MAXSIM平台进行战法研究将更好地满足战术战役级的军事仿真需求。目前MAXSIM平台中巡逻战法只具备发现报告对方目标及返港能力、未能列出不同巡逻战法，通过行为编辑器（ BE）编写常用的巡逻战法，完善了MAXSIM平台的行为知识库（ BKB），使水面舰艇具备发现敌方目标后进行追逐、攻击的能力，并提出根据Bezier曲线算法对目标航行轨迹进行预判的追逐方式，对进一步研究巡逻战法的应用具有借鉴意义。     

水面舰艇发射鱼雷初期弹道优化研究

为了给水面舰艇发射鱼雷提供一定的理论可行性依据,以保证鱼雷的有效使用,减少试验次数和损失。利用动量定理和动量矩定理建立水面舰艇发射鱼雷初期弹道的数学模型。用Runge-Kutta法对鱼雷初期弹道进行仿真,并根据仿真结果分析了各种因素对鱼雷初期弹道的影响,从而得出水面舰艇发射鱼雷时各参数的最优值。     

表面类裂纹缺陷与地磁场相对空间位置对漏磁场检测的影响

采用低频电磁场的有限元单元分析方法，分析铁磁性金属零件表面类裂纹缺陷与地磁场的空间相对位置变化对缺陷处漏磁场的影响，并通过试验进行了验证。结果表明：相对空间位置对漏磁场强度值影响较大，但对漏磁场强度曲线的变化特征影响不大。当缺陷与地磁场磁力线相互垂直时，漏磁场强度值最大；当缺陷与地磁场磁力线平行时，漏磁场强度值最小。这表明当采用漏磁场检测方法进行无损探伤时，零件的空间方向可能会影响探伤结果。     

空对地导弹的变结构三维导引律(英文)

推导了空对地导弹的三维导引律模型,并设计了针对机动目标的变结构导引律,分析了其制导特性.设计的导引律由于需要的目标信息少,可以便利地应用于实际工程中,数字仿真结果证实了设计的导引律的可行性.     

多目标灰关联决策的典型水面舰艇反潜性能评估

水面舰艇反潜武器系统具有综合功能强、战技性能指标多的特点,许多指标模糊性、相对性较强,必须寻求一种能对武器系统战技技能进行有效评估的方法,采用多目标灰关联决策的方法对水面舰艇反潜武器系统战技技能进行评估.首先根据灰色系统理论建立了多目标灰关联决策模型,其次以灰色关联度为基本依据构造出水面舰艇反潜武器战技性能评估指数,最后根据所建立的模型对5种典型水面舰艇的反潜性能进行了综合评估.     

超音速微粒轰击表面纳米化设备研制

超音速微粒轰击是材料表面纳米化的重要手段,性能优异的专用设备是实现这一工艺的前提。为此,采用数值模拟分析的方法研制了超音速微粒轰击喷枪,在距喷枪出口50mm处获得了平均约320m/s的轰击粒子速度;在对机器人选型和控制系统设计的基础上,集成了超音速微粒轰击表面纳米化设备;应用该设备实现了对38CrSi中碳钢的表面纳米化处理,验证了研制设备的性能。