面向作战仿真的指控系统建模技术研究

重点研究指控系统的建模技术,建立了群指挥所、方面作战指挥所和平台指挥所三级指控系统的模型,并确立了三者之间的层次和控制的逻辑关系。从作战方案和战术响应两方面对指控系统进行"静态的"和"动态的"建模,实现了作战双方基于感知态势的闭环仿真。这些模型在海军某作战仿真系统中得到了应用,仿真实验表明该指控系统模型满足作战仿真系统的作战需求,能够提高作战仿真的真实性和合理性。     

同时射击时反坦克导弹视场交叉数学模型研究

反坦克导弹同时射击时测角视场交叉可能引起导弹失控,针对此问题,利用信息系统的位置地理信息,参照装备的基本性能参数,构建了配置阵地的数学模型,得出了同时射击的可行性判据,为阵地射击指挥提供了决策支持。     

磷虾群免疫粒子滤波的机载单站无源定位算法

为了进一步提高机载单站无源定位的精度,将磷虾群优化思想引入到粒子滤波的重采样阶段,提出了一种磷虾群免疫粒子滤波算法。该算法利用磷虾的受诱导运动、觅食以及随机扩散行为,将粒子导向高似然区域,有效缓解了粒子退化问题。同时,其采用了人工免疫算法的变异操作,避免了早熟现象的出现,提高了粒子的多样性,克服了粒子贫化问题。仿真结果表明,新算法改善了机载单站无源定位的定位精度以及收敛速度。     

基于主动式轴接地系统的舰船轴频电场抵消方法

为减小轴频电场信号,基于轴频电场产生的机理对主动式轴接地(active shaft grounding,ASG)系统的原理进行了分析,并自主研制了原理样机,完成了实验室的船模试验。试验验证结果表明:所研制的ASG系统能有效地抑制滑环和碳刷接触电阻变化所引起的轴频电场信号,抵消效果可达90%以上。     

基于复杂网络理论的舰船电力网络脆弱性分析

从舰船电力网络拓扑结构及设备布置特性的角度出发,对舰船电力系统的脆弱性进行量化评估能为电力系统的优化设计提供理论指导。基于复杂网络理论,从舰船电力系统本身的拓扑结构对其脆弱性进行了研究。首先,用邻接矩阵将某一环形电力网络表示出来,并计算其特征参数,从度数指标和介数指标可以看出主配电板节点是电网中的重要节点;然后,对该环形舰船电力网络进行了故障模拟,结果表明:电网元件故障对整个电力网络造成的影响由最大连通子图规模来衡量,该指标值越小表明此元件故障对网络的影响越大,同时这一指标比介数指标更好地揭示了舰船电力网络的脆弱环节。     

多平台对AAM协同制导交接班模型

通过对协同制导交接班的类型进行分析,建立了防空武器系统对AAM(Anti-aircraft Missile)协同制导交接班的坐标转换模型、误差模型及雷达截获概率模型。通过模拟产生随机误差,利用Monte-Carlo方法进行计算,得出不同误差源对协同制导交接班概率影响的定量关系。实验结果证明了所建模型的有效性,误差分析结论可作为协同制导交接班精度控制的依据。     

导弹发射车悬架半主动控制与仿真

为了降低导弹行进间发射时车体的强烈振动,提出了利用磁流变阻尼器进行半主动控制的方法。首先,对采用垂直发射方式的导弹发射车悬架系统进行了简化,建立了四自由度振动模型,推导出悬架系统的状态方程。然后分别考虑发射车在恶劣路况下的行驶以及行进间发射2种工况,利用磁流变阻尼器提供控制力进行了线性最优二次型振动控制。最后编写了控制程序并进行了仿真计算。结果表明,实施半主动控制后,2种工况下车身的振动得到了较好的抑制。     

潜射鱼雷的自导方式及机动对抗条件下的运用

针对依据复杂对抗的作战条件和日益增长的鱼雷航程对潜艇鱼雷攻击带来的新问题,在综合分析潜射鱼雷各种自导方式的特点,以及针对这些特点的攻防行动策略的基础上,提出通过战术使用方法和鱼雷技术两方面保证自导鱼雷攻击的有效性。指出自适应变换自导方式搜索是提高鱼雷战斗能力的重要技术措施,而确定鱼雷自导方式转换时机和转换方案是实现鱼雷智能搜索需要解决的关键问题,最后给出了相应的技术方法。     

30 cm离子推力器栅极组件寿命预估及试验验证

为了预估30 cm离子推力器现有三栅极组件的整体寿命,采用有限元分析和PIC-MCC方法分别对栅极组件的热态平衡间距以及栅极不同区域的刻蚀速率进行了模拟和计算。结果显示,推力器达到热平衡状态时,减速栅整体变形呈现中心局部凹陷特征,加速栅整体变形呈均匀突起;在直径0～70 mm内的中心区域,两栅间距平均缩小0.057 mm;在直径70～140 mm内的环形区域,两栅间距平均增大0.129 mm;减速栅边缘区域小孔在1 500 h内的刻蚀速率达到6.25×10^-14 kg/s,而5 700 h的栅孔刻蚀速率相比1 500 h的降幅达到了15.4%;5 700 h的加速栅中心和边缘以及减速栅中心区域小孔的刻蚀速率相比1 500 h的降幅分别达到了8.0%、4.1%和3.6%。5 700 h的寿命试验结果显示,减速栅中心孔、加速栅中心和边缘孔的刻蚀基本呈线性,仿真与试验结果的比对误差均在10%以内。     

考虑吸收电路的五电平有源中点钳位变频器电压过零切换策略

五电平有源中点钳位(five-level active-neutral-point-clamped, 5L-ANPC)变频器拓扑结构简单,可直接通过公共直流母线供电,易于实现能量回馈,非常适合用于5～10 kV直流供电的船舶推进变频调速领域。简要介绍了5L-ANPC的主电路拓扑和工作原理,针对5L-ANPC拓扑杂散参数较大的四种换流回路,在兼顾可靠性及适装性前提下,设计了纯电容吸收电路。在上述基础上,分析了设置吸收电路后的5L-ANPC拓扑采用传统电压过零切换策略时存在的内开关管过压问题,并提出一种考虑吸收电路的切换策略,实现了输出电压过零器件安全切换,且避免了电压异常跳变。通过仿真和实验验证了所提考虑吸收电路的输出电压过零切换策略的有效性、正确性。