美军战术级指挥信息系统界面设计的发展及启示

战术级指挥信息系统(T-C4ISR系统)是指挥控制师或师以下部队遂行战术任务的信息平台.围绕T-C4ISR系统用户界面设计相关问题展开如下研究:通过智能化战争条件下T-C4ISR系统界面应具有的新特点引入,首先介绍了美军T-C4ISR系统界面设计理论的演变;结合美军RAPTOR系统,介绍了生态界面设计理论的主要内容和应用;分析了生态界面设计理论对我军T-C4ISR系统建设的一些启示,并展望了下一步可以开展的主要工作.     

用于作战效能评估的概率化案例推断模型

作战效能评估是作战辅助决策和装备体系建设等现代战争研究领域的核心问题.针对现有作战效能评估方法在不确定性处理或样本规模等方面的限制,从概率化案例推断的视角来看待作战效能评估问题,使用贝叶斯网络技术建立评估模型.该模型能够以虚拟证据形式纳入案例数据,并借助后验推断机制学得潜在的评估映射规则,以驱动新案例的评估,同时还能揭示评估指标权重的分布情况.以仿真系统结果数据作为案例输入,在Age-naRisk软件中建立并运行该模型,实际验证了模型的有效性.     

基于TS模糊神经网络的液压伺服系统研究

在飞机地面模拟试验台台架控制的液压伺服系统中,由于其系统存在强非线性,传统PID控制难以使液压马达转角达到精准良好的控制效果.针对这个问题,同时为提高控制系统性能,将基于TS模糊神经网络PID控制的智能控制算法应用于液压马达伺服控制系统中.在建立飞机台架液压伺服模型的基础上,利用基于TS模糊模型的神经网络对PID参数进行自适应整定,并基于MATLAB/Simulink平台进行相应的仿真实验.仿真结果表明,TS模糊神经网络PID控制器相比于传统PID控制器和普通模糊PID有着更好的响应特性,呈现出更佳的控制效果,使飞机台架控制系统的综合性能得到了提高.     

海上多无人机协同交叉定位的优化配置方法

针对多部无人机协同交叉定位,考虑无人机安全距离、通信距离和动力学约束条件下,解决多部无人机自动实现对飞行速度和角度的优化配置问题.提出了多机协同测向交叉定位方法,该方法先根据几何稀释度精度建立了不等式约束下的无人机运动参数单目标优化模型,再利用惩罚函数法将优化模型转换为无约束条件的极小值求解问题,最后利用粒子群优化算法获得各无人机飞行速度和角度估计值.仿真试验表明,该方法对不同无人机阵型和辐射源运动状态具有较强的适应性,相比直线飞行配置方法,其定位精度有较大的提高.     

圆柱形装药驱动轴向预制破片飞散特性

为了增强柱形战斗部轴向威力,在无壳柱形战斗部底面布置单层离散的预制破片。开展圆柱形TNT装药驱动轴向预制破片飞散试验,获得预制破片的最大初速、飞散角等特征参数;运用LS-DYNA软件对装药驱动预制破片过程进行数值模拟,阐述预制破片群飞散过程;对装药驱动整体平板理论计算公式进行改进,获得预制破片的最大初速。结果表明:破片初速理论计算结果、数值计算结果和试验结果吻合良好;随着与装药底部中心距离的加大,破片初速、径向飞散角分别近似呈“抛物线”减小、增大;试验实测、理论计算得到的破片最大初速值超过2500 m/s,试验实测的径向飞散角最大约为22°,而周向飞散角则普遍较小,均值在5°以内。     

高空气球外形计算及通用算法设计

高空气球为临近空间中的研究提供了可靠的低成本平台。目前高空气球球形一般直接采用"自然形"或以"自然形"为基础,但通用、简捷地求解"自然形"外形方程一直是个难点。将"自然形"气球外形求解问题转化为最优控制问题,利用最优控制领域成熟的求解工具——高斯伪谱法最优化软件包计算气球外形。此外,通过分析外形数据得到外形变化规律,设计通用算法求解任意球形控制因子、任意高度的"自然形"气球外形。结果显示,该算法无须调参便可计算所需的"自然形"球形,便于科研人员快速获得大量所需     

液压水锤效应引起液体喷溅特性及其影响因素试验研究

为研究液压水锤效应引起的液体喷溅特性及其影响因素,进行了高速破片撞击充液容器的试验,测试了液体内的空腔振荡特性、压力分布特性和容器外的液体喷溅特性。试验结果表明:液压水锤效应引起的液体喷溅有两个不同的阶段。第一个阶段发生在空腔生长到最大体积后的400~700 μs内,喷溅液体的头部呈箭状;在第二个阶段出现多次形状相似的脉动喷溅,且单次脉动均发生在每次空腔溃灭之后,喷溅液体具有伞状头部与线状尾部。液体内的压力和侵彻孔的形态共同影响液体的喷溅速度,相对喷溅速度与破片的撞击速度成反比。喷溅液体在运动过程中存在速度波动,且随着喷溅次数的增加,液体喷溅速度逐渐下降,速度拐点出现的位置逐渐接近侵彻孔。     

大功率IGBT器件及其组合多时间尺度动力学表征研究综述

在提出电力电子器件及其组合多时间尺度动力学表征需求的前提下,以目前常用的全控型电力电子器件——绝缘栅双极晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)为例,系统分析并归纳了目前在IGBT及其组合多时间尺度动力学表征研究方面的进展和成果,包括作为基础的大功率IGBT及其组合多时间尺度电热瞬态建模方法、基于模型的大功率IGBT模块失效量化表征方法以及用于辅助分析的IGBT组合多速率仿真方法。此外,介绍了基于IGBT多时间尺度模型的装置应用设计案例。从建模方法、可靠性评估、仿真手段以及应用设计四个方面系统全面地阐述了大功率IGBT及其组合多时间尺度的动力学表征方法,可为电力电子混杂系统的精确设计提供电力电子器件层面的理论和技术支撑。     

基于Python的雷达信号处理软件开发

基于雷达信号处理相关理论、算法以及软件设计方法,并基于Python开发了可对雷达不同波形,以及相关算法进行仿真建模的开放式可视化软件.介绍了软件的主要功能特点、分级化管理的设计理念、数据内存分配与自适应对比分析控制的设计方法.系统可灵活设置与输入相关参数,可对数据进行直观的可视化分析,重塑性与扩展性强.为协助教学与实际应用研究提供了有力手段,最后的测试数据表明了雷达信号处理系统的有效性.     

基于设备贡献度的实时效能评估方法

为了实现对在线运行设备效能的实时评估,在深入研究线性和非线性指标聚合方法基础上,提出了一种基于设备效能贡献度的在线设备实时效能评估方法,给出了指标评定、权重计算和指标聚合方法.仿真结果表明,该方法克服了传统方法效能评估结果无法准确反映系统运行情况和设备故障情况的缺点,实现了对在线设备运行状态的快速、科学评估.