基于ISIGHT的微型飞行器布局优化设计研究

微型飞行器具有飞行雷诺数低、易受外界环境干扰等特点,并存在多目标优化问题,因此其气动布局优化设计难度较大。针对微型飞行器的特点及优化设计要求,采用N-S方程与遗传算法相结合的方法对微型飞行器的多目标优化设计,基于ISIGHT软件来实现该方法的具体流程,克服了计算量大、无法实现自主迭代的缺点。并对微型飞行器的展弦比、尾翼安装角、尾翼的高度和根弦长进行优化,优化目标为飞行器的静稳定性和升阻特性,优化后的构型具有良好的气动性能,结果表明该方法明显提高了计算的精度和优化设计的水平,在工程上有一定的应用价值。     

一种新的针对模型误差所致滤波发散的补偿方法

系统模型误差是导致卡尔曼滤波发散的一个很重要的原因,分析了衰减记忆法和限定记忆法两种对模型误差所致滤波发散的补偿方法,通过引入阈值可以将这两种方法进行有机结合,给出了一种新的衰减限定记忆算法。算例分析验证了衰减限定记忆算法在抑制滤波发散方面具有比衰减记忆和限定记忆法更好的性能,并能自适应调整算法所需观测数据数目。     

水下滑翔机建模与纵向运动控制

水下滑翔机是一种浮力驱动的新型水下航行器,其特殊的驱动方式和结构特点增加了建模和控制分析的复杂度。为获得准确有效的水下运动控制方法,通过滑翔机运动学和动力学分析,建立了较为完善的三维空间数学模型,并进行了合理的假设和简化,得到纵平面内小扰动线性化模型。在此基础上,运用了线性二次型最优控制理论设计了LQR调节器,分析系统对于控制指令的跟踪响应情况。最后针对滑翔机的纵平面运动进行了仿真分析,仿真结果显示,LQR调节器有很好的干扰抑制能力和指令跟踪性能,并准确地描述了纵平面内滑翔机的运动特性。     

舰艇辐射噪声仿真信号应用风险评估模型

为了克服传统风险评估中定性分析方法客观性较差等缺点,定义了与仿真信号特征参数一致性相关联的后果系数,对仿真信号风险事件所导致的后果进行了定量分析,并在此基础上提出了基于一致性分析的仿真信号应用风险评估模型,最后给出了该模型应用于舰艇辐射噪声仿真的评估实例。评估实例表明,该模型不仅有助于充分挖掘信号仿真中阶段性数据的有用信息,同时也能为仿真信号的风险评估提供实用工具。     

模糊优选动态规划在稀缺军事资源配置中的应用

在对稀缺军事资源配置问题进行数学描述的基础上,建立起评价指标相对优属度计算模型,实现了局部优选。在此基础上,通过分配目标综合评价模型实现了对局部优选数据的综合处理,最后建立资源分配的动态规划模型实现了对方案的优选。最后通过实例演示了解决该类问题的具体方法和步骤,对部队建设具有一定的参考和应用价值。     

战术车载通信车内互调干扰

在战术车载通信车内有多部不同种类的通信设备,当这些设备同时工作时,会产生严重的互调干扰,给战术车载通信设备的正常工作造成了很大的困难,有时候甚至可能导致设备间通信信道完全阻塞,导致整个通信系统陷入瘫痪。首先对互调干扰的产生机理进行了阐述,同时对互调干扰进行了建模和仿真,给出了在战术车载通信车内互调干扰测试的一种方法,最后给出了抑制互调干扰的一些方法。     

毛细管末端凝胶推进剂液滴形成过程数值研究

要开展凝胶推进剂液滴燃烧特性的实验研究,必须首先形成凝胶推进剂液滴,在毛细管末端形成液滴是常用的液滴生成方法之一。为了揭示毛细管末端凝胶推进剂液滴的形成过程,求解了轴对称坐标系下的N-S方程,采用VOF(volume of fluid)方法捕捉液滴形成过程中气液交界面的演化规律,研究了无量纲液滴颈部直径DN/D0和无量纲液滴高度L/D0随时间的变化规律,并且与实验结果进行比较,验证了数值模型的可靠性。计算结果表明:在液滴形成过程中,液滴不是一直处于稳态;液滴颈部存在较大的剪切率,导致粘度下降,进而加快了颈部的断裂和自由液滴的形成;颈部断裂后,与液滴相连的部分迅速与液滴融合,出现很大的正向速度,而与毛细管末端相连的部分迅速收回,出现很大的负向速度。     

模糊离散动态贝叶斯网络的目标威胁等级评估

动态贝叶斯网络作为一种智能推理工具在处理不确定推理问题中显示出强大的生命力,但是存在难于处理连续变量的推理问题。将模糊理论与动态贝叶斯网络相结合,提出一种模糊分类的方法,将连续变量模糊分类为动态贝叶斯网络能够应用的证据信息用于推理,并建立目标威胁等级评估模型,应用直接推理算法对该网络进行推理。仿真结果表明,该分类方法与动态贝叶斯网络结合能够很好地处理连续变量推理的问题。     

不同磁浮列车外形的气动性能比较

上海磁浮列车由于流线型车头较短,气动性能并不理想,根据国内厂家给定的列车横断面尺寸和对气动性能的要求,对国产磁浮列车气动外形进行多方案设计,通过求解三维可压N-S方程和k-ε双方程湍流模型,对提出的磁浮列车各种外形方案的气动性能进行数值模拟计算,并根据计算结果进一步改进气动外形,如此反复,直至得出气动性能和外观最优的磁浮列车外形。在最终选定的三种设计方案中,方案3由于水平投影轮廓线较窄、最大纵剖面轮廓线曲率较小,其整车空气阻力和列车交会压力波都较其它两种方案要小,因此为最佳的气动外形方案。通过比较分析,此次选用的国产磁浮列车外形,列车以430km/h运行时三节车总的空气阻力为33.84kN,而上海磁浮列车为54.07kN;国产磁浮列车最大列车交会压力波幅值为2913Pa,而在同等条件下上海磁浮列车为3827Pa,其气动性能明显优于上海磁浮列车。     

Modeling the operation of multireservoir systems using decomposition and stochastic dynamic programming

Stochastic dynamic programming models are attractive for multireservoir control problems because they allow non‐linear features to be incorporated and changes in hydrological conditions to be modeled as Markov processes. However, with the exception of the simplest cases, these models are computationally intractable because of the high dimension of the state and action spaces involved. This paper proposes a new method of determining an operating policy for a multireservoir control problem that uses stochastic dynamic programming, but is practical for systems with many reservoirs. Decomposition is first used to reduce the problem to a number of independent subproblems. Each subproblem is formulated as a low‐dimensional stochastic dynamic program and solved to determine the operating policy for one of the reservoirs in the system. © 2006 Wiley Periodicals, Inc. Naval Research Logistics, 2006