兵力需求系统动力学模型研究

针对兵力需求的动态不确定问题,定性分析兵力需求的影响因素及其相互关系,运用Vensim软件构建兵力需求系统动力学模型,定量研究兵力需求相关变量间因果关系及需求变化的动态规律,并进行数值仿真.结果表明,系统动力学用于兵力需求的研究,有效地解决了系统某些参数关系难以量化、数据不足等问题.     

弹道导弹机动突防的拦截模型研究

中段弹道飞行是各种导弹防御系统的研究重点,动能拦截器的发展已达到精细化、精确化的程度,对弹道导弹中段突防技术提出了挑战。针对动能拦截器的拦截与弹道导弹中段机动突防问题,研究了一种新的拦截器-突防弹机动策略,在突防弹不机动情形下,分别研究拦截器拦截成功的策略以及突防弹机动情形下突防弹突防成功的策略。在拦截器和突防弹的速度矢量平面内构建攻防对抗模型,基于动力学原理和奇异摄动理论,使用两种不同的脱靶量计算公式,通过脱靶量确定拦截器和突防弹拦截成功或者突防成功。仿真结果验证了该机动模型的正确性和有效性。     

基于输入特性分析的光电跟踪内模控制设计

内模控制是一种基于对象教学模型进行控制器设计的新型控制策略,其设计思路是将对象模型与实际对象相并联,控制器逼近模型的动态逆.根据内模控制原理及光电跟踪系统参考输入及扰动输入特性,设计了一种新型位置控制器.并分析了IMC跟踪控制器的零稳念偏差及抗干扰性能.从仿真结果看,与常规PID控制相比,内模控制器参数调整简单、跟踪性能良好.特别是在针对目标突然机动的情况下.IMC控制器具有良好的稳态误差重构能力,即能迅速收敛到稳态误差.根据仿真结果数据统计,系统跟踪误差的均方根可减小到0.5 tarad,表明该控制器能够提高系统的跟踪精度,为高性能光电跟踪系统提供了一种新的控制策略.     

基于非概率理论的混合不确定性结构可靠性分析方法

摘要: 针对不确定性结构可靠性分析中的输入变量分布参数具有不确定性和输入变量为区间模型的混合不确定性结构展开研究。考虑可用信息最少的情况,将分布参数的不确定性描述为区间模型。通过等概率转换方法将随机变量与其分布参数进行分离,使问题转化为随机与区间变量混合的可靠性问题,建立了混合不确定性问题的可靠性分析模型。基于非概率可靠性理论,建立混合不确定结构分析模型的二级极限状态函数并结合Kriging代理模型建立了高效的求解方法。此外,将所建立的混合不确定模型应用于飞行器结构的不确定性分析中,验证所建模型的合理性和所提方法的高效性和准确性。     

用非概率理论分析混合不确定性结构的可靠性

针对不确定性结构可靠性分析中的输入变量分布参数具有不确定性和输入变量为区间模型的混合不确定性结构展开研究。考虑到可用信息最少的情况,将分布参数的不确定性描述为区间模型。通过等概率转换方法将随机变量与其分布参数进行分离,使问题转化为随机与区间变量混合的可靠性问题,建立了混合不确定性问题的可靠性分析模型。基于非概率可靠性理论,建立混合不确定结构分析模型的二级极限状态函数并结合Kriging代理模型建立了高效的求解方法。将所建立的混合不确定模型应用于飞行器结构的不确定性分析中,验证了所建模型的合理性和所提方法的高效性和准确性。     

局部区域CSMA/CD网络设计准则的开发

局部区域通信网络是具有许多影响系统性能的相关变量的复杂系统。本文的目的是开发能为局部区域网络设计师们所用的简化设计准则。设计师们把这些准则用于考虑CSMA/CD争用访问方案的场合。用于这类环境的仿真模型在初始网络配置设计和评估期间有助于确定有效的系统工作范围。本研究包括开发用来分析网络设计变量有效性的GPSS仿真模型。在把仿真结果输入给多元回归分析的实验性设计中考虑这些变量。得出的回归方程为网络设计者评估消息传输延迟提供一个简化的有用工具。在初始网络设计阶段当不可能或不适宜在该设计环境使用复杂的仿真或解析模型时,这将为网络性能评估提供便利的方法。     

外大气层动能拦截器仿真平台设计和实现

针对外大气层固体或液体动能拦截器,使用VC++6.0开发了仿真平台。仿真模型的参数可以通过文件形式保存和读取。仿真平台能够动态演示飞行弹道和飞行参数;能够对拦截结果进行脱靶量评估、初始条件评估、轨道修正能力评估和能量消耗评估;能够进行3种综合测试;能够对关键设计参数进行寻优计算;能够封装为动能拦截器仿真模块与运载器仿真模块整合。介绍了平台的设计、实现、关键技术和应用情况。     

基于人工蜂群算法优化的改进高斯过程模型

高斯过程(GP)的非线性特征导致其对大样本的训练时间复杂度过高,而且其超参数的选取是否适当直接影响高斯过程回归模型的预测精度。提出采用人工蜂群(ABC)算法优化改进GP以减小时间复杂度和提高预测精度。改进GP通过选取训练样本的子样本进行模型学习,以降低训练过程的时间复杂度。ABC通过优化改进GP的超参数,提升预测精度。选取训练样本的子样本构建改进GP回归(GPR)模型,采用ABC算法搜寻改进GPR的最优超参数,并用得到的超参数构建最优的改进GPR模型,输入测试样本进行预测并输出预测精度。将该模型应用于解决海上远程精确打击(LPSS)体系作战效能评估问题中,通过MATLAB仿真实验,与常见的多种优化方法相比较,验证了该模型的有效性。     

大气层外轻型射弹LEAP_2飞行试验

美国战略防御计划局的大气层外轻型射弹LEAP2（Lightweight Exoatmosphericprojectile）将于 1992年初在白沙靶场进行LEAP飞行试验,演示其对非助推器目标的直接碰撞杀伤性能。陆军LEAP是目前研究的最轻的拦截器。LEAP2试验将进一步验证其在空间环境中的性能。试验所得数据将用于验证射弹的仿真模型。根据试验数据和分析,LEAP2有较高的成功概率。LEAP2试验获得的信息将为将来更重要的空间试验的高成功率奠定基础。     

天基动能武器装订过程建模

这篇文章分析六自由度的 SDI 天基动能武器的拦截过程装订方案,装订方案主要包括从雷达平台至发射平台的目标信息传递、发射平台的初始参数至拦截器的参数传递、预测遭遇点的算法、发射架的瞄准以及拦截器本身的卡尔曼滤波器和目标预测器启动方法。确定了这些概念的模型并考虑了与之有关的误差源。正象六自由度仿真所验证的,主要对装订误差对天基动能武器系统性能影响作了讨论。     

飞行控制软件导航仿真模型遥测数据注入仿真

研究了飞行控制软件导航仿真模型遥测数据注入仿真中的一些问题,构造了遥测数据输入序列的误差补偿算法,重建相应的输入序列,使得将它们注入到相应的数字仿真模型进行仿真时,得到的输出与飞行试验中弹上计算机发送的遥测数据相符。     

运用速度增益制导实现对目标卫星的拦截

本文对运用速度增益制导实现对目标卫星的拦截方法进行了研究。其特点是在拦截器运动参数初值及目标轨道参数给定的条件下,首先确定考虑地球扁率J_2项影响下的拦截目标的预测命中点,然后采用Lambert方法确定给定碰撞时间下拦截器的需要速度,最后实现对目标的拦截。用该方法可保证向未制导转换时有较高精度的转换条件。     

C3I系统中基于Petri网的可靠性仿真建模

C3I系统是一个复杂的可修系统,采用通常的解析法和马尔科夫过程法难以求出C3I所需的可靠性参数.故障树能够很好的对复杂系统的故障发生进行定性的分析,而随机Petri网(SPN)能够描述复杂系统状态变化的动态过程,并且能够按照概率进行定量的计算.因此提出将故障树转换为随机Petri网,建立C3I系统的可靠性仿真模型,就可以对C3I系统的可靠性进行定量与定性相结合的仿真.最后建立了一个简单的防空C3I系统可靠性的随机Petri网模型,用Monte-Carlo法仿真验证了该方法的正确性.     

Hill 方程在远距离拦截中的应用

提出了一种通过坐标系移动,化原系中的大相对距离为新系中的小相对距离,以减小Ｈｉｌｌ方程在大相对距离时的模型误差的方法,即当拦截器的相对距离达到某一精度许可的值ρ＿１时（定义ρ＿１为精度控制参数,例如可取ρ＿１＝５００ｋｍ）,以拦截器位置为原点,建立一假想的动参考系,将拦截器在原动系中的相对运动参数转换为新系中的相对运动参数（显然在新系中的初始相对距离）,从而化大相对距离为小相对距离问题,提高Ｈｉｌｌ方程的描述精度。本文给出了方法的理论分析及两个计算机仿真实例,该法确可有效地减小Ｈｉｌｌ方程在大相对距离时的模型误差,结果是令人满意的。     

用于战术导弹气动参数辨识的输入设计研究

为了研究h=8 km,Ma=2条件附近导弹飞行试验中输入设计对气动参数辨识精度的影响,验证气动力模型的有效性,以方波信号为基础设计了3种开环舵偏指令。通过开环飞行弹道仿真试验,采用递推最小二乘法,对多项式非线性气动力模型中的气动参数进行了辨识。气动参数辨识结果表明,单级方波,偶极方波,"211"多级方波3种输入用于气动参数辨识是可行的,辨识精度是可接受的,辨识所用的纵向三自由度气动力模型是有效的。     

飞行参数折合系数法评估军用飞机任务可靠性

任务可靠性是军用飞机关键可靠性参数之一,与飞机执行的任务剖面息息相关。选取对飞机任务可靠性影响较大的气压、振动和过载等3种因素,建立了基于飞行参数的任务可靠性评估模型;引入折合系数法,将不同任务剖面下的可靠性数据(飞行时间、故障数据等)进行折合,并利用试飞数据对模型进行验证。结果表明,该方法具有较强的工程应用性,可用于试飞阶段军用飞机任务可靠性评估。     

飞行参数折合系数法评估军用飞机任务可靠性北大核心

任务可靠性是军用飞机关键可靠性参数之一,与飞机执行的任务剖面息息相关。选取对飞机任务可靠性影响较大的气压、振动和过载等3种因素,建立了基于飞行参数的任务可靠性评估模型;引入折合系数法,将不同任务剖面下的可靠性数据(飞行时间、故障数据等)进行折合,并利用试飞数据对模型进行验证。结果表明,该方法具有较强的工程应用性,可用于试飞阶段军用飞机任务可靠性评估。     

灰色可靠性设计模型及其在机械工程应用

将灰色系统推广到概率统计理论 ,阐述了灰色概率公理化体系 ,研究了灰色概率密度函数与灰色可靠度计算方法 ,建立了应力—强度干涉灰色可靠度计算模型及其白化求解方法 ,编制了matlab5 3语言程序。给出了工程应用实例 ,并对结果与常规可靠性设计进行了对比分析 ,显示了本模型的正确性与可行性。它可用于设计参数变动对可靠度的灵敏度分析及其稳健性可靠性设计 ,有效地控制设计参数     

三轴稳定拦截器常值推力姿态控制系统优化设计

针对大气层外拦截器常值姿态控制问题,设计了一种"数字变推力"姿态控制系统。通过对拦截器动力学环节合理简化,应用线性二次型最优控制理论(LQR),设计出连续型角度最优控制律,并依据廉价控制、昂贵控制等原则,选择合适的加权矩阵推导出控制量的解析表达式;根据PWPF((Pulse Width Pulse Frequency)调制原理,将用连续推力设计最优控制律用于常值推力发动机,实现了"数字变推力"姿态控制系统设计;考虑燃料消耗及PWPF线性工作区要求等应用PSO(Particle Swarm Optimization)优化算法对PWPF调制器参数进行了优化设计和仿真。仿真结果表明了该设计方法的有效性及工程应用价值。     

基于径向基函数的装备仿真数据分析方法研究

通过作战模拟技术预测战争损耗,预测精度在很大程度上依赖于模型输入参数的精度,如何解决可靠的作战模拟输入参数来源问题,成为决定战损率预估,乃至效能分析及作战模拟效果的关键。提出了基于径向基函数的装备仿真数据分析技术,研究了将装备仿真产生的大量数据进行分析的方法,并结合实例验证了方法的精度和有效性。该方法同样适用于历史战例、演习和训练等数据的处理。