基于STAGE平台的模型扩展方法

STAGE(Scenario Toolkit And Generation Environment)是用于开发想定战场环境和武器系统验证的仿真软件。用户可根据需求利用自己开发的仿真模型取代STAGE的内置仿真模型,也可以将开发的仿真模型与STAGE中现有模型进行集成。针对STAGE 6.0仿真开发平台,研究了STAGE模型扩展中的关键技术,实现了用户开发模型与STAGE仿真引擎的集成,从而为快速构建用户自定义战场环境提供了一种新途径。     

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。     

灰数兰彻斯特方程

为解决联合作战模拟中武器装备的作战能力评估问题,提出了基于打击力、机动力、信息力、防护力、保障力等的武器装备作战能力灰色层次分析模型,目的在于提供在联合作战模拟中,对武器装备的作战能力进行比较的算法。即从打击、机动、信息、防护、保障等来考虑武器装备的性能,采用灰色层次分析的方法,根据灰数的大小确定各类各对象的优劣,由此做出作战能力的合理判断,给出了实例及求解方案。最后,提出了不同灰类的总评估系数作为损耗方程的损耗系数的设想及其算例。     

制导炮弹非线性滑模控制器设计

为了提高制导炮弹的精确打击能力,研究了一种非线性滑模变结构控制器。利用近似最优控制理论确定了非线性滑模面,并设计了舵面的控制律,使得系统状态快速达到并保持在滑模面,采用指数趋近律和饱和函数减轻了滑模控制带来的抖振,实现对控制指令的跟踪。仿真表明,设计的非线性控制器能有效处理制导炮弹的非线性耦合问题,快速响应控制指令,并且在气动参数摄动时体现出较强的鲁棒性,具有良好的工程应用前景。     

炮射悬浮式GPS干扰弹靶场试验与评估

为解决炮射悬浮式GPS干扰弹的研制与应用问题,进行了炮射悬浮式GPS干扰弹靶场试验与评估研究,提出了基于雷达、GPS接收机和计算机的靶场试验解决方案和数据处理方法,给出了基于蜂窝结构的干扰弹分布覆盖设计步骤,提出了包括功能性指标、可靠性指标和安全性指标的炮射悬浮式GPS干扰弹评估方法,定义了各评估指标的效益函数。     

某型火箭炮弹对面积目标的毁伤仿真

某型火箭炮是新型的主战装备,对其战术技术性能的研究具有重要意义。采用仿真的方法对该型武器系统对目标的毁伤过程进行研究,可以大大节约实弹射击所需经费,并且可以动态地观察毁伤过程的细节。根据某型火箭炮弹抛撒子弹模型及子弹毁伤目标性能指标,采用理论分析和计算机模拟手段,对该型火箭炮弹对面积目标的毁伤过程进行了仿真,并得出了毁伤效率随子弹枚数和CEP的变化规律。研究成果对该型武器系统的作战运用具有借鉴意义。     

MIMO雷达目标子空间建模与检测性能分析

针对具有分布孔径结构的MIMO雷达系统,建立了能描述空域和时域不确定性的目标子空间模型,即多维信号模型,并利用不变原理给出了这种MIMO雷达系统的最大不变检验统计量以及几种子空间检测器。对这些检测器性能的研究表明,目标子空间的维数以及各维上目标功率分布的均匀性对MIMO雷达系统的检测性能都有较大影响;与具有相同天线尺寸的相控阵雷达相比,在角闪烁目标的检测问题中,MIMO雷达系统除了具有非相参积累增益的优势以外,还具有较强的主瓣杂波抑制能力。     

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。     

故障诊断效率与评估

叙述了电子设备故障诊断系统所进行检测的不同安排顺序对故障诊断效率的影响.提出了适当的检测顺序与检测方式,提高检查效率,缩短检查过程.还分析了每次进行故障诊断结果确诊或误诊随机现象,评判诊断准确率是抽样检验问题.引入假设检验方法,对设备故障诊断系统的准确率进行评判.对建造设备故障诊断系统有参考价值.     

基于OPENGL的面目标平均相对毁伤计算方法

目前,均匀面目标平均相对毁伤的计算无论是解析法还是模拟法都采用了将面目标离散化的思想,存在着离散方法困难、计算精度差等特点.基于OpenGL像素颜色混合机制,提出了直接用像素点对面目标进行离散的方法,并结合Monte-Carlo模拟方法实现了对均匀面目标平均相对毁伤的计算,给出了算法的实现步骤,通过计算实例对计算结果进行了分析.实验结果表明,此方法是计算均匀面目标平均相对毁伤一种快速有效的方法.