基于不完全测量数据的飞行器轨迹参数估计

提出基于稀疏优化的轨迹参数估计新方法,通过降低参数空间的维数改善模型的病态性。利用B样条函数实现轨迹参数的稀疏表示,根据轨迹参数与测量数据的关系建立估计轨迹参数的稀疏表示寻优模型,采用高斯牛顿法获得模型的解。寻优模型中待估参数的数量取决于样条节点数,利用样条函数的高阶导数在节点处的不连续性建立了选取样条节点的稀疏优化模型,采用凸优化方法求解该模型,实现样条节点数的最小化。仿真结果表明,稀疏优化方法能够大幅度提高不完全测量段落轨迹参数的估计精度。     

离子推力器栅极组件热态间距测量系统研制

为了完成LIPS-300离子推力器三栅极组件在真空、高温环境中微小热态间距的高精度测量,设计了一套使用远距显微镜的非接触摄像测量系统。基于拍摄的图像,运用交互式分区方法获得多个圆形合作标志稳定、清晰的边缘,利用合作标志和标定片完成图像放大系数标定、图像畸变校正以及栅极热态间距亚像素级测量。精度验证实验表明,本系统在非加热情况下测量精度优于6μm,在加热情况下测量精度优于12μm。大气环境下的加热实验结果显示屏栅和加速栅温度差越大,栅极热态间距的减小量越大,当温差最大为150℃时热态间距减少量达到最大,即420μm。同时,由于安装环的热变形影响,栅极在热稳态时热变形量下降、在冷却期时产生负位移现象,测量结果与国外同类实验趋势一致。系统满足栅极组件热态间距测量的需求。     

不同形状粗糙元在诱导超声速边界层转捩中的应用

为了研究不同形状粗糙元诱导边界层转捩机理的差异,采用五阶精度加权紧致非线性格式数值模拟了Ma=4. 20条件下方柱形、圆柱形、钻石形和半球形粗糙元引起的超声速平板边界层转捩问题。结果表明:方柱形粗糙元产生的分离区长度较大,分离区中存在较强的非定常扰动并产生绝对不稳定机制使边界层很早就发生转捩;钻石形粗糙元分离区的展向宽度较宽,导致分离区中的涡结构向下游发展时形成的湍流尾迹区较宽;而圆柱形和半球形粗糙元诱导边界层转捩的能力相对较弱。     

直流螺旋线圈电磁发射器的能量转换效率

综合考虑换向过程、炮口剩余磁能和电阻的能量损耗等因素,建立等效电路模型,通过理论、数值计算和实验的方法,对比分析了常规螺旋发射器和一种新型螺旋发射器的效率。结果表明:电阻焦耳热损耗的能量最大,其次是换向磁能损失,而炮口剩余磁能损失最小。降低电阻、增大互感梯度、减小驱动线圈单元的匝数、增大工作电流等方式可以有效提高发射器的能量转换效率。然而,较大的互感梯度也会带来较大的换向磁能和炮口磁能损失,造成炮管烧蚀甚至损坏、能量泄放和效率降低。另外,恒流工作模式的螺旋发射器理论效率超过轨道炮,且新型螺旋发射器结构的理论效率接近100%,未来有望在超导或较低电阻的情况下实现应用。     

基于迭代学习观测器的卫星姿态滑模容错控制

为解决卫星上反作用飞轮存在安装偏差、故障及外部干扰情况下的姿态控制问题,提出了一种基于迭代学习观测器的姿态容错控制方法。该方法通过设计迭代学习观测器,以较小的计算量实现对执行机构发生的故障以及安装偏差进行精确的估计。并利用观测器的观测结果设计滑模控制器,使处于外部干扰条件下的卫星系统在执行机构发生故障的情况下可以快速稳定地完成姿态机动任务。进一步基于Lyapunov稳定性定理证明了迭代学习观测器及控制器的全局渐近稳定性。针对反作用飞轮存在不确定性及故障的情况下进行仿真,仿真结果表明,与同类容错控制方法相比,所提方法可以更加快速精确地对故障进行估计并完成姿态控制。     

军用油库油罐火灾消防虚拟现实仿真模型研究

军用油库火灾消防模拟训练系统可用于提高部队官兵的消防水平和指挥决策能力,真实感火灾及消防过程的仿真是模拟训练中重要的组成部分。为克服火灾模拟器对硬件系统要求高、可交互性低的缺点,提出并研究了油罐火灾工程模型和火灾消防工程模型。该模型建立了火焰形状、消防力量布置等与三维场景密切相关的数学模型;模型简单可靠,便于在消防三维场景中快速实现。最后通过实例在虚拟场景中进行了模型的仿真。     

基于DSP和CAN总线的装甲车辆电源管理系统设计

针对装甲车辆传统配电系统的缺陷,设计了基于DSP和CAN总线的新型电源管理系统,实现了原有配电系统开关管理和过载保护等功能,改善了系统供电品质和电磁兼容性,且具有良好的系统实时状态监测和在线故障诊断能力,为装甲车辆电源管理提供了一种可行的方案。     

使用噪声干扰器规避主动声自导鱼雷的潜艇机动分析

针对噪声干扰器广泛应用于潜艇反鱼雷作战,分析了潜艇释放噪声干扰器后的机动原则,建立了仿真所需要的鱼雷声学模型和鱼雷机动模型.通过仿真得到了不同潜艇机动方案时潜艇的生存概率,仿真结果为滞艇使用噪声干扰器规避主动声自导鱼雷攻击的机动决策提供了依据.     

部队装备保障能力生成过程模型构建

针对部队装备保障能力生成缺乏全系统全过程的分析、缺少总体规划和全面管理等问题,论文分析了部队装备保障能力生成过程,构建了部队装备保障能力生成过程模型,并对过程模型的输入输出进行了研究,为部队装备保障能力生成全过程管理工作提供理论参考.     

基于复杂系统理论的指挥控制结构效能分析

研究了信息化条件下联合作战指挥控制结构效能分析问题,介绍了一种基于复杂系统理论的指挥控制结构分析新方法。首先界定了联合作战指挥控制结构的概念,而后以网络的观点对指挥控制系统进行了分析并在此基础上建立了指挥控制结构模型,最后在复杂系统理论的指导下,以基于Agent的方法,对不确定作战环境中指挥控制结构的效能进行了仿真试验,得到一些有益的结果,通过分析试验数据讨论了几种不同的指挥控制结构在不同方面的优劣。