Numerical investigation on free air blast loads generated from center-initiated cylindrical charges with varied aspect ratio in arbitrary orientation

In current guidelines, the free air blast loads (overpressure and impulse) are determined by spherical charges, although most of ordnance devices are more nearly cylindrical than spherical in geometry. This may result in a great underestimation of blast loads in the near field and lead to an unsafe design. However, there is still a lack of systematic quantitative analysis of the blast loads generated from cylindrical charges. In this study, a numerical model is developed by using the hydrocode AUTODYN to investigate the influences of aspect ratio and orientation on the free air blast loads generated from center-initiated cylindrical charges. This is done by examining the pressure contours, the peak overpressures and impulses for various aspect ratios ranged from 1 to 8 and arbitrary orientation monitored along every azimuth angle with an interval of 5°. To characterize the distribution patterns of blast loads, three regions, i.e., the axial region, the vertex region and the radial region are identified, and the propagation of blast waves in each region is analyzed in detail. The complexity of blast loads of cylindrical charges is found to result from the bridge wave and its interaction with primary waves. Several empirical formulas are presented based on curve-fitting the numerical data, including the orientation where the maximum peak overpressure emerges, the critical scaled distance beyond which the charge shape effect could be neglected and blast loads with varied aspect ratio in arbitrary orientation, all of which are useful for blast-resistant design.     

角度欺骗有源假目标的动力学特性

针对高空高速目标探测过程中可能出现的角度类欺骗有源假目标,从理论上系统地分析了其动力学性质,导出了假目标的动力学方程,并分析了假目标的机械能和动量矩守恒问题。理论分析和仿真试验均表明,具有固定角度欺骗的方位有源假目标其动力学特性和真实目标完全一致,在动力学上是无法鉴别真伪的;除此之外的其他角度类欺骗有源假目标均不满足高空高速目标椭圆轨道特性以及动力学守恒定律,利用这种差异可以在数据处理层对假目标进行鉴别。     

高炮随动系统性能测量算法

针对火炮调炮精度检测中存在的不足, 提出了一种基于双目立体视觉的三重交会测量方法,在炮身管上附加球状标志物,利用CCD摄像机获取标志物图像,通过标志物成像的几何投影关系计算球心的三维坐标.为了降低图像识别误差的影响,对投影的识别位置进行拓展和细化,并对球心投影边界进行插值,摄像机光心与插值点连线射线形成了一个锥体,两摄像机的锥体分别与炮台球面相交形成曲面,计算两曲面公共部分的形心,即为球心位置.通过确定球心位置,对炮身管的高低角、方位角进行计算,从而检测火炮调炮的性能.实验证明,该算法简单、快速,具有较高的精度.     

考虑弹体动态特性的非奇异有限时间制导律

为满足导弹拦截机动目标时交会角约束和有限时间收敛的需求,建立了考虑弹体一阶动态特性的制导模型。把目标加速度视为有界外界干扰,同时结合非线性反步设计法中的动态面法,设计一种考虑弹体动态延迟的非奇异滑模制导律,并且证明了基于Lyapunov稳定性理论制导系统状态可渐进收敛到零。在所设计的制导律下,对单侧机动的低空高速目标进行仿真。仿真结果表明所设计的非奇异制导律可以有效降低弹体动态延迟带来的影响,而且具有较低的脱靶量与交会角误差;与考虑弹体动态特性和交会角约束的最优导引律相比,其具有更高的制导精度。     

改进型PASTd双基地MIMO雷达相干目标角度跟踪算法

针对双基地MIMO雷达相干目标运动时角度跟踪问题,提出了一种基于数据平滑的快速跟踪算法。首先借鉴空间平滑的思想,采用数据平滑重构得到满秩的数据,去除相干信号造成的影响。对PASTd算法进行改进,提出适合平滑后数据的PASTd算法,通过改进的PASTd算法,能够更快地得到目标特征向量,并对其进行正交化得到信号子空间,最后结合ESPRIT算法得到收发角度,并实现自动配对,完成运动目标的角度跟踪。仿真结果验证算法的有效性。     

毫米波主动导引头锥扫测角方法

主动毫米波导引头通过自主发射高频脉冲实现对目标的定位与跟踪,具有良好的抗目标雷达关机性能。圆锥扫描是一种有效的导引头寻的工作体制。借助傅立叶变换方法,从回波中提取出目标雷达相对导引头机械轴的角误差及其初始方位,利用这两个参数就能对导引头轨迹进行实时校正,从而实现对目标的精确瞄准。仿真结果验证了新方法对目标角误差和初始方位的估计性能。     

地月转移轨道的天基测向初轨确定研究

研究了利用天基测向数据对地月转移轨道的初轨确定。天基平台分别考虑采用单颗卫星和星座卫星,研究了观测数据的噪声平滑,分析了观测弧段长度和观测几何对两种平台的定轨精度的影响,基于数值分析结果,研究了初定轨中系统差的消除。研究结果表明,星座双星同步定轨比较适用于地月转移轨道的天基测向初定轨。     

基于散射机理分类与方位对称性判决的极化SAR人造目标提取

由于极化SAR人造目标电磁散射的复杂性,已有极化SAR人造目标提取方法难以完整地提取出感兴趣区域内不同类型的目标.针对这一不足,提出一种基于散射机理分类与方位对称性判决的提取新方法,充分利用目标与杂波在散射机理类型及方位对称性上的差异进行提取.与已有方法相比,该方法对极化SAR图像中不同极化特征的人造目标都有较好的提取性能,提取结果更为完整和准确.利用全极化SAR实测数据验证了本方法的有效性和优良性能.     

AUV纵倾角动态面滑模自适应控制

对于自主水下机器人(AUV)纵倾角跟踪问题,提出一种基于动态面滑模思想的自适应控制方法。首先对自治水下机器人纵倾角运动模型进行简化,其次针对不确定外干扰的情况,设计了自适应规律,对外干扰进行估计,在此基础之上设计了动态面滑模自适应控制器,并通过李雅普诺夫稳定性理论证明了系统的稳定性,最后通过给定参数的仿真实验结果可知,所设计的控制器在系统受到不确定外干扰时,表现出良好的鲁棒性。     

单一基窃听方式下B92协议的安全性研究

从概率论和信息论两个角度对单一基窃听方式下B92协议的安全性进行了研究,得出了最佳窃听角度和信源概率分布之间的关系;以马尔柯夫串联信道模型计算了Alice和Eve之间及Alice和Bob之间的信息量,并与广义量子测量窃听进行了比较,结果表明,Eve采用单一基窃听不仅能以较高概率猜中Alice发出的量子态,并且能获得较高平均互信息.得出的结论为合法通信者的安全通信和对窃听者的检测提供了标准.