一种变质心高速旋转炮弹鲁棒姿态控制律

针对采用变质心技术的高速旋转炮弹的姿态控制问题,提出一种基于扩张状态观测器的动态面控制方法。根据由弹体和单滑块组成的多体系统的特点,建立了系统的姿态动力学模型,并对其进行了合理的简化。将系统的滚转通道引起的强耦合、建模误差及外部扰动等视为未知不确定干扰,并且考虑由于炮弹尺寸限制而引起的多体系统控制输入(滑块位移)的有限性,设计了扩张状态观测器和辅助系统,分别对系统的干扰进行观测以及处理控制输入的有限性,综合动态面控制技术设计了姿态控制律,最后基于李雅普诺夫稳定性原理证明了控制器的稳定性。仿真结果表明,该控制器能够在克服干扰的前提下快速稳定地跟踪指令信号,具有良好的控制精度和鲁棒性。     

碳纤维增强聚合物基复合材料频率选择表面的电磁传输特性（复合材料专栏投稿）*

为了改善采用金属频率选择表面（Frequency Selective Surface,FSS）制备的天线罩中存在的热残余应力和弱粘接界面等问题,本文采用与聚合物基复合材料罩壁结构相容性好的碳纤维增强聚合物基复合材料制备FSS,利用自由空间法对试样的电磁传输性能进行测试,并采用数值分析模型对碳纤维复合材料FSS的电磁传输机制和电磁传输影响因子进行分析。结果表明：碳纤维复合材料FSS具有频率选择功能,但谐振频率处的电磁传输损耗较大;通过改变复合材料FSS的单元缝隙率、厚度、电导率以及介电常数可以实现对其电磁传输性能的调节。     

离子镀TiN涂层工艺参数优化及工作距离对表面质量的影响

采用多弧离子镀(multi-arc deposition)沉积TiN涂层,分析工艺参数对涂层表面质量的影响。首先以硬度为考核指标,设计了Ti弧流、N2流量、Ar流量、烘烤温度和偏压的5因素、4水平L16(45)正交试验,优化工艺参数。然后分析了优化工艺参数条件下,工件到靶材的距离(工作距离)对涂层表面质量的影响。采用SEM分析了表面形貌,通过截面形貌确定了涂层厚度;采用Nano-indentation测定了涂层硬度。结果发现:5个因素对涂层硬度的影响程度不同,影响硬度的因素主次顺序为Ti弧流—Ar流量—偏压—烘烤温度—N2流量;试验条件下,5因素的最优水平依次为70 A,10 sccm,40 V,350℃,44 sccm;存在最佳工作距离(约30 cm),使涂层表面质量最佳。     

基于方位数值拟合的目标机动改变判断*

被动声纳和侦察雷达等传感器材对目标的探测仅能获取目标方位信息。虽然基于纯方位信息和探测平台机动位置的方位平差法,能够解算得出定向定速运动目标的要素,然而在实际作战应用中,目标可能会频繁地出现转向机动,使运动要素永远也不可能收敛。判明目标改变机动具有十分重要的战术价值。本文研究给出了一种基于时间方位拟合的目标转向运动判断方法,并结合典型态势进行了仿真分析,得出了拟合判断参数,研究结果为目标运动要素解算控制、潜艇查明水面舰艇巡逻线等作战应用提供目标转向判断依据。与方位滤波方法相比,这一方法概念清晰、算法简单、实用性强。     

水面舰艇结构抗水下爆炸毁伤能力表征方法研究

基于舰体抗毁伤能力主要表征参数、舰体抗毁伤完好性等级以及标准毁伤设计载荷的研究,提出了三个表征舰体结构抗水下爆炸毁伤能力的参数,给出了表征参数阈值及其与破损船体的毁伤等级之间的关系,形成了舰体结构抗水下爆炸毁伤能力的表征方法,从而为水面舰艇结构抗毁伤能力的评估和工程设计提供参考。     

柔性长鳍扭波推进数学模型分析

以"尼罗河魔鬼"鱼的柔性长背鳍扭波推进模式为研究对象,通过观察活鱼的游动模式,提取影响扭波推进的运动学要素,建立了描述柔性长背鳍扭波推进时动态曲面的数学模型。研究了鳍条仰角与摆动规律对鳍面的影响。最后,用细长体理论分析并计算出推力分布。研究表明,鳍条仰角在φ=85°的情况下所形成的鳍面与垂直鳍条所形成的鳍面相比,其最大偏离值与鳍长之比为1.7%,可以用垂直于基线的鳍条制作模型;鳍条按正弦规律摆动时所形成的扭波波形鳍面与实鱼鳍面相似。     

基于查表的空间填充曲线映射算法

空间填充曲线是进行数据降维处理的典型方法。首先给出对角线空间填充曲线的映射规则,该规则使得在高维情况下存在唯一曲线,并且每一维度上的格点数目不受限制。然后提出等势面的概念,推导出不同等势面上格点数量的递推关系。在此基础上,给出基于查表的对角线空间填充曲线映射算法,该算法执行快、可扩展性好,其时间复杂度随维度的增加呈线性增长。     

基于模糊多属性的机群空面多目标任务分配

飞机编队在执行空面作战任务时,在进行多目标任务分配之前必须对作战的目标进行有效评估。考虑目标的威胁、政治价值和经济价值等不同属性,建立了多目标分配综合价值评估指标;运用模糊多属性法和G.A.M iller九级量化理论对目标综合价值进行量化,并采用离差最大组合赋权法求出各属性权值,建立单机多目标分配模型。提出基于数据链通信的编队多目标最优分配算法,最后给出仿真实例,仿真结果表明此方法能合理有效地对多目标进行最优分配。     

均匀试验设计在无人机关键参数设计中的应用

针对所采用CFD软件FLUENT对无人机的气动特性数值模拟,消耗大量时间这一问题,进行了试验设计,来减少试验次数。首先对各种常见的试验设计方法的优点局限性及试验次数进行了全面而详细的分析与总结,然后选取了均匀试验设计的方法来安排试验,实践了均匀试验设计在无人机关键参数设计中应用的案例,并通过曲线拟合建立了相应的模型,对均匀试验设计的可行性进行了验证。     

基于AHP和灰色评估法的水面舰艇编队作战效能评估

水面舰艇编队的作战效能是衡量水面舰艇编队完成各种战斗任务能力的基本依据。为定量评估水面舰艇编队的作战效能,建立了评估水面舰艇编队作战效能的指标体系,并对其中较为重要的指标进行了分析。首先采用层次分析法确定各因素的权重,然后运用灰色评估法对水面舰艇编队作战效能进行综合评价,主要用于对水面舰艇编队作战效能进行排序以及对水面舰艇编队进行编成优化,为水面舰艇编队指挥人员提供一定的量化分析和决策依据。