A worst‐case formulation for constrained ranking and selection with input uncertainty

In this research, we consider robust simulation optimization with stochastic constraints. In particular, we focus on the ranking and selection problem in which the computing time is sufficient to evaluate all the designs (solutions) under consideration. Given a fixed simulation budget, we aim at maximizing the probability of correct selection (PCS) for the best feasible design, where the objective and constraint measures are assessed by their worst‐case performances. To simplify the complexity of PCS, we develop an approximated probability measure and derive the asymptotic optimality condition (optimality condition as the simulation budget goes to infinity) of the resulting problem. A sequential selection procedure is then designed within the optimal computing budget allocation framework. The high efficiency of the proposed procedure is tested via a number of numerical examples. In addition, we provide some useful insights into the efficiency of a budget allocation procedure.     

太阳观测卫星的数传天线波束及其指向设计

针对三轴稳定对日指向姿态的太阳同步轨道卫星,提出为获得最大对地数据传输时间的天线波束设计及布局方案。根据某型太阳观测卫星的轨道姿态设计方案,建立数传天线对指定地面站的天线波束指向仿真模型;使用卫星工具包STK仿真软件,分析不同波束角方案及其可能的指向对数传时间的影响,发现了对日指向卫星与对地指向卫星在数传时间上的不同规律,找到最优的天线波束布局来获得最大的数传时间;根据星载数传能力与不同天线波束宽度之间的关系,获得传输数据的最佳天线波束宽度,为这类卫星数传天线的波束设计及其布局提供设计依据。     

基于系统构型替换的固冲发动机故障模式半实物仿真

为全面快速验证冲压发动机的故障检测算法,基于构型替换建立了能模拟多种固冲发动机故障的仿真验证平台。基于此平台,搭建了发动机点火故障模型、压强传感器故障模型、设备接口模型,以及与真实控制器中检测算法具有相同外部接口和系统构型的故障检测算法模型等。通过系统构型的切换,将同一个故障模式注入故障检测算法模型和真实发动机系统,并通过对比同一组故障模式下故障检测模型检测结果与发动机控制系统检测结果,来对发动机控制器中的故障检测算法进行快速验证。以无喷管助推器点火的检测为例,讲述了该方法的建模、实验验证及分析过程,此外,该方法还能应用到无喷管助推器关机、进气道前后堵盖打开、燃气发生器点火、燃气流量容错控制等多个故障模式的仿真模拟与验证,具有很强的通用性,能大大地降低控制系统开发与验证的时间成本,具有很强的应用价值。     

超压气球上升过程温度与动力学特性仿真分析

针对带加强筋的超压气球,分析上升过程热环境及受力状态,建立热力学与动力学模型并分析其耦合关系。基于MATLAB开发仿真程序,对超压气球进行仿真分析。分析了气球上升过程中高度、速度、温度变化特性,数据表明上升过程中的热力学环境和动力学特性都对球内气体温度有重要影响,气球上升速度和球内气体温度相互耦合并与自由浮力系数存在相关性。飞行试验实测数据验证了仿真结果的准确性。理论分析结果和仿真模型可为后续超压气球设计和飞行试验提供指导。     

慢刀伺服加工环曲面的刀具路径规划方法

如何规划刀具路径、进而获得高质量的数控加工代码,是应用慢刀伺服技术加工环曲面的关键技术之一。提出了基于等距面规划刀位点轨迹的刀具路径规划方法,推导了外凸环曲面的面形方程及其等距面方程,对比分析了两种导动曲线及两种数据点离散方法,优选了刀具路径规划方案,应用VB.net语言编写了慢刀伺服加工环曲面用数控代码生成软件,在Vericut平台上对数控代码进行了仿真验证,直观地展示了虚拟加工面相对理论曲面的残留区域,仿真结果验证了方法的可行性。结果表明:将外凸环曲面方程中的非一次常数项a变为a+r_d,即得到外凸环曲面的等距面方程;所提刀具路径规划方法适用于慢刀伺服加工外凸环曲面;该方法对应用慢刀伺服技术加工其他面型的光学镜面具有借鉴价值。     

Knowledge-oriented modeling for influencing factors of battle damage in military industrial logistics: An integrated method

Modeling influencing factors of battle damage is one of essential works in implementing military industrial logistics simulation to explore battle damage laws knowledge. However, one of key challenges in designing the simulation system could be how to reasonably determine simulation model input and build a bridge to link battle damage model and battle damage laws knowledge. In this paper, we propose a novel knowledge-oriented modeling method for influencing factors of battle damage in military industrial logistics, integrating conceptual analysis, conceptual modeling, quantitative modeling and simulation implementation. We conceptualize influencing factors of battle damage by using the principle of hierarchical decomposition, thus classifying the related battle damage knowledge logically. Then, we construct the conceptual model of influencing factors of battle damage by using Entity-Relationship approach, thus describing their interactions reasonably. Subsequently, we extract the important influencing factors by using social network analysis, thus evaluating their importance quantitatively and further clarifying the elements of simulation. Finally, we develop an agent-based military industry logistics simulation system by taking the modeling results on influencing factors of battle damage as simulation model input, and obtain simulation model output, i.e., new battle damage laws knowledge, thus verifying feasibility and effectiveness of the proposed method. The results show that this method can be used to support human decision-making and action.     

舰空武器主要作战对象的特性及其模拟

了解主要作战对象的特性是舰空武器设计、试验必要的前提,也是空中靶标建设的关键,文章对此进行了归纳分析,提出了模拟这些特性的关键点,为舰空武器设计与试验、空中靶标设计与实现提供基本的结论。     

地空导弹弹道仿真模型

地空导弹弹道仿真是地空导弹火力单元作战过程仿真的一个重要环节,仿真模型的合理性、算法的可行性、过程描述的正确性,直接影响防空作战仿真结果.从仿真的实际需要出发,给出不同引导方法下的弹道仿真模型、算法、过程描述及关键问题的解决方法,并通过实际应用验证了模型、算法的合理性、可行性和实用性.     

超声速飞行器流场的并行数值计算及效率分析

基于有限体积方法、TVD差分格式和显式Runge-Kutta迭代方法的框架,针对超声速/高超声速飞行器绕流流场,在超级并行计算机上完成了2~64个CPU并行数值计算工作。通过测试程序在超级计算机上的并行效率,并将并行程序应用于航天飞机绕流流场计算,检验了计算程序进行大规模并行计算的性能。结果表明,在负载平衡的条件下,程序在该超级并行计算机上达到了不同程度的超线性加速比,并行效率最高达到了126%,远远高于微机Cluster并行平台上的结果,适合复杂流场的大规模并行计算。     

轴对称淹没水射流喷管内外紊流流场数值模拟

利用淹没水射流可对有机物进行降解.为研究淹没水射流降解的流场特性,根据轴对称淹没水射流撞击靶件的条件建立了物理模型,选用κ-ε紊流模型采用SIMPLEC算法进行数值计算.计算结果表明,流场存在射流区、漫流区、撞击区和漩涡区:射流区离靶件较远的部分同自由射流结构相似;靶件冲击面上压力分布近似的呈正态分布.对物理模型进行适当的改进并进行模拟,其结果同相应的实验数据相吻合,验证了本模型的可行性和计算结果的正确性.