作战仿真实验设计的基本问题探讨

实验设计是作战仿真实验的重要内容,科学、合理、周密的实验设计能够以较小的代价从实验中最大限度地得到丰富而可靠的研究成果.本文探讨了作战仿真实验设计的定义、基本概念、基本类型、基本原则、主要方法、一般步骤等基本问题.     

无电焊接中厚度钢板焊接接头的组织结构与性能研究

采用无电焊接方法对12mm厚度钢板进行了焊接。分析了满足中厚度钢板焊接能量要求的技术途径;利用SEM,EDS,XRD等手段观察、分析了焊缝的组织成分与显微结构;测试了焊接接头的拉伸强度、弯曲强度、显微硬度等力学性能。结果表明:在选择高放热体系基础上,通过增大焊接笔直径、减小反应物料粒径、提高压坯密度等方法,可以有效增大焊接热效率,从而满足中厚度钢板焊接能量需求;焊缝组织分为热影响区、熔合区与合金区,焊缝合金与母材间通过熔合区形成了冶金结合;焊接接头因固溶强化和析晶强化的作用,具有良好的力学性能,拉伸强度、平均显微硬度与弯曲强度分别为357MPa、186HV0.2与644MPa,达到了野战应急抢修技术要求。     

管道热边界层方程的迎风有限元分析

对于管道热边界层方程,除了采用动量积分方法求得理论解析解外,也可以用数值方法求解,如有限差分、有限体积、有限元等方法.理论解析解是采用一定的简化并忽略若干项之后得到的,因此,也只是一种近似解,数值解可以考虑完整的方程和各种边界条件,因而其解较为全面.采用伽辽金有限元方法求解,管道热边界层方程为标准的对流扩散方程,当对流项较强时,需要采用迎风方法,因而也给出了迎风有限元方法的模型.     

一种统一的拓扑关系判断模型

拓扑关系是地理信息系统领域中一种非常重要的空间关系。当前已经提出了多种模型来对空间对象间的拓扑关系进行判断,但是这些模型都不能判断那些由点、线、多边形任意组合而成的异构几何集合对象间的拓扑关系。针对当前拓扑关系研究的不足,引入了混合几何的概念和正规化准则,基于此空间对象模型和维扩展9交集模型,提出了一个拓扑关系判断模型—集成型维扩展9交集模型(IDE 9IM),它不但能够判断单一的点、线、面以及同构几何集合对象间的拓扑关系,而且还能从复杂空间对象的总体和局部两个方面对异构几何集合对象间的拓扑关系进行判断,可以作为一个判断任意几何对象间拓扑关系的统一模型。     

动能拦截器姿控固体小火箭点火算法设计

使用固体姿控小火箭是实现动能拦截器快响应和高精度姿态控制的最佳方案之一。针对一种新型动能拦截器姿控小火箭布局,提出了点火组合混合搜索算法。描述了动能拦截器姿控小火箭的配置方案,分析了弹体自旋需求。设计了一种结合目标排序法和区间搜索法的点火组合混合搜索算法:当可用小火箭个数较少时,采用目标排序法;当可用小火箭个数较多时,采用区间搜索法。指令力矩近似仿真结果及姿态控制数值仿真结果表明:该算法能够有效地近似指令力矩,实现快速高精度的姿态跟踪。     

基于动态逆的高超声速飞行器滑模控制律设计

针对具有严重非线性、多变量强耦合以及参数不确定性等特点的高超声速飞行器模型,提出基于动态逆的高超声速飞行器滑模控制方法,设计俯仰通道多输入多输出(MIMO)系统控制律。基于反馈线性化方法对高超声速飞行器非线性模型进行处理,对系统存在的不确定性和外界干扰,采用滑模变结构控制策略进行补偿。引入非线性干扰观测器,对系统干扰进行观测,降低滑模控制项的增益,继而削弱滑模控制带来的抖振。仿真结果表明,所设计的控制律能够实现对指令信号的良好跟踪,具有较快的响应速度,能够保证系统在不确定存在情况下的稳定性和鲁棒性。     

基于改进蚁群算法的战时不确定性路径规划模型求解

战时路径规划的不确定性包括参数、约束条件和决策目标等的不确定性。以基本蚁群算法为基础,结合随机模拟和模糊模拟技术,提出了一种改进蚁群算法来求解战时不确定性路径规划问题,并通过仿真示例与其他算法进行了比较。结果表明：该算法求解效率更高,求解过程更为直观,能够满足战时不确定性路径规划问题的研究。     

基于改进ESO的交流伺服系统FOPID定位控制

针对高炮炮控交流伺服系统高精度定位控制存在的外界干扰及诸多非线性因素,提出了基于连续光滑函数fan()的改进扩张状态观测器(ESO),并将其应用于分数阶PID控制器,即CS-ESO-FOPID。该控制器将所有外界干扰因素作为"总干扰"获取干扰实时量,并通过改进扩张状态观测器实现非线性因素的实时动态补偿。数字仿真证明,CS-ESO观测优于传统ESO观测,CS-ESO-FOPID的动态控制精度及对外部扰动的鲁棒性均优于FOPID控制,避免了基于传统ESO的分数阶PID易出现的高频颤振现象,从而验证了该控制策略的可行性和有效性。     

基于数据挖掘的海战场态势可视化平台构建

可视化和数据挖掘是进行海战场态势评估、实现战场可视化的两项关键技术。海战场态势可视化能提高指挥员的战场态势感知能力,有效辅助指挥员进行当前态势评估和未来态势预测。而数据挖掘技术是对海量战场态势数据进行知识发现的有效工具,基于数据挖掘技术从顶层构建了海战场态势数据可视化挖掘平台,并对其中的各子模块进行了具体研究。     

基于有限状态机的作战实体模型行为规则可视化建模研究

为提升仿真模型开发效率,降低仿真模型的维护成本,本文从模型规则可视化建模需求入手,提出了基于有限状态机的实体模型行为规则形式化表达模型,并对基于有限状态机的模型规则可视化建模工具框架进行了设计,对模型规则可视化建模的工程实现进行了理论上的探索。