基于旋量方法的高超声速飞行器三维非线性伪最优制导律设计

针对高超声速飞行器制导过程中的通道耦合问题,设计一种基于旋量方法的三维非线性伪最优制导律。引入角度矢量、视线旋量、视线旋量速度等概念,通过等价性证明,得出视线旋量、视线旋量速度控制分别与视线方位、视线角速度控制具有一致性的结论,从而将制导问题转化为视线旋量和旋量速度的控制问题;基于旋量方法构建弹目视线旋量、视线旋量速度模型,构建得到飞行器制导的三维非线性模型;为避免直接求解Riccati微分方程过程的复杂性,引入伪控制变量,将三维非线性制导模型转化为线性制导模型;分别针对无终端约束和有终端约束情况,基于二次型最优方法得到三维非线性伪最优制导律。该制导律避免了通道解耦,其制导参数又满足一定物理意义下的最优性。仿真结果验证了所设计制导律的有效性。     

考虑弹体动态特性的机动效率约束导引律

针对考虑交会角和过载约束导引律在大机动时能量损失大的问题,提出一种考虑导弹机动效率的多约束制导律。应用最优二次型原理推导出考虑一阶弹体延迟的时变导引系数闭环次优制导形式,将导弹机动时刻阻力系数引入时变权系数,并通过迭代确定机动效率约束边界。将时变约束表示成剩余时间与弹体延迟时间的函数,代入制导指令,进行弹道仿真。结果表明,对于常值与机动目标,文中制导律与过载约束导引律同只考虑交会角约束的导引律相比,对目标均能实现末端弹道成型要求,而考虑机动效率的制导指令分配更为合理,在避免指令加速度饱和的同时有效降低了拦截末端速度损耗,提高制导精度与毁伤效果。且该制导律中时变权系数无须配平求解,在保证精度的同时极大地提高了迭代速度。     

基于最优化模型的太阳影子定位方法

针对利用太阳影子实现目标的定位问题,分析得到影响影子长度的参数,确立了影长与太阳高度角、目标物长度、经纬度等的函数关系,并结合最小二乘法思想,建立了以理论影长与实际影长之差的平方和最小为目标的优化模型。以直杆为例,运用粒子群优化算法快速求解得到目标的可能位置,并与实际地点进行了比较。     

航天测控通信系统可靠性分析的Krylov子空间投影算法

基于Markov模型对航天测控通信系统进行可靠性分析的过程中,若系统中测控通信设备数量较多,模型中的状态空间随设备数量呈指数增长,将会导致数值计算困难.提出了一种基于Krylov子空间技术的可靠性分析方法,将大规模问题投影至小规模子空间中,求得问题的近似解.实验结果证明,Krylov子空间方法的计算速度及精度优于Ross方法和前向Euler法(forward Euler method,FEM).     

曲面地表对远程火箭弹弹道影响的计算方法

远程火箭弹飞行时间长、射程远,必须考虑地球曲面地表对弹道的影响。分析了椭球地表模型下重力加速度的算法以及远程火箭弹射程的确定方法,根据远程火箭弹动力学模型,设计了一种以落点为原点的落点坐标系弹道仿真方法,比较了平面地表弹道模型、椭球地表弹道模型以及基于落点坐标系的曲面地表弹道模型的仿真效果。仿真结果表明,该方法不仅比椭球地表弹道模型简单而且精度很高,可以很好地解决曲面地表对弹道的影响。     

基于实射数据的舰炮弹药当量系数

弹药当量系数是准确评估身管寿命的关键参数。通过对某型小口径舰炮的研究,提出了一种基于实弹射击数据的当量系数计算方法。对实弹射击试验获取的身管内膛烧蚀磨损数据进行了分析处理,拟合得到了身管磨损速度曲线,并计算得到了3种射击条件下的当量系数。研究结果为评估该类型火炮身管寿命提供了重要的数据支撑。     

The effects of model parameter deviations on the variance of a linearly filtered time series

We consider a general linear filtering operation on an autoregressive moving average (ARMA) time series. The variance of the filter output, which is an important quantity in many applications, is not known with certainty because it depends on the true ARMA parameters. We derive an expression for the sensitivity (i.e., the partial derivative) of the output variance with respect to deviations in the model parameters. The results provide insight into the robustness of many common statistical methods that are based on linear filtering and also yield approximate confidence intervals for the output variance. We discuss applications to time series forecasting, statistical process control, and automatic feedback control of industrial processes. © 2010 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2010     

The building evacuation problem with shared information

In this article, the Building Evacuation Problem with Shared Information (BEPSI) is formulated as a mixed integer linear program, where the objective is to determine the set of routes along which to send evacuees (supply) from multiple locations throughout a building (sources) to the exits (sinks) such that the total time until all evacuees reach the exits is minimized. The formulation explicitly incorporates the constraints of shared information in providing online instructions to evacuees, ensuring that evacuees departing from an intermediate or source location at a mutual point in time receive common instructions. Arc travel time and capacity, as well as supply at the nodes, are permitted to vary with time and capacity is assumed to be recaptured over time. The BEPSI is shown to be NP‐hard. An exact technique based on Benders decomposition is proposed for its solution. Computational results from numerical experiments on a real‐world network representing a four‐story building are given. Results of experiments employing Benders cuts generated in solving a given problem instance as initial cuts in addressing an updated problem instance are also provided. © 2008 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2008     

基于不确定性理论的研制技术风险评估方法研究

分析了装备研制技术风险的含义,根据技术风险的特点建立了评价技术风险的指标体系。在技术风险度量中引入不确定性理论的概念,并建立了基于不确定性的技术风险的度量方法,对综合技术风险进行评价。最后通过实例验证了综合评价方法的可用性。     

利用样条插值法计算摩擦离合器瞬时转速曲线

研究了履带车辆主离合器瞬时转速测试方法,在数据处理过程中两次运用样条插值算法,较好地解决主、被部分实测转速精度低及转速数据长度不一致的问题,得到较为理想的瞬时转速曲线。