SPH的两种并行计算方案及其在自由表面流动模拟中的应用

针对光滑粒子动力学(SPH)主要计算量是近邻粒子搜索这一特点,提出了一种基于粒子分解的SPH并行计算方案。利用该方案可以方便的将任意串行SPH代码并行计算,而且每一个时间步内的信息传递量只和粒子总数有关,而和粒子的分布无关,因而特别适合于自由表面流动等大变形问题的并行数值模拟。对一个粒子总数为40万的三维溃坝问题的模拟结果表明,此方案能达到的最大加速比约为16,这一结果可能比空间分解方案(不考虑动态负载均衡)更优。     

基于辐射能量分析的网络拓扑结构探测

在战场环境中,探测出敌方网络拓扑结构,为寻找网络最佳攻击点奠定了基础,具有重要意义。在研究数据链组网原理的基础上,研究了多址接入方式的探测方法,并提出了基于辐射能量分析的网络拓扑结构探测新方法。该方法通过对信号进行时频分析并结合互联关系矩阵来进行网络拓扑结构判断,仿真结果表明该方法可以有效地判断出敌方的网络拓扑结构和多址接入方式。     

使用图像优化方法估计水体调制传递函数

针对水体属性的变化使图像复原困难的问题,提出了一种从退化的水下图像中估计自然水体调制传递函数的方法。该方法首先建立了自然水体的调制传递函数与其固有光学特性参数之间的关系,然后采用图像复原技术对图像进行复原,最后使用粒子群优化算法来优化调制传递函数的相关参数。仿真实验表明:该方法能有效对水下图像进行复原,且不需测量水体的光学参数就能估计出自然水体的调制传递函数。该方法用于水下激光成像系统的图像复原可取得明显效果。     

浮空器气体混充定高建模与仿真

依据浮空器浮重平衡特性以及理想气体状态方程,探索了一种气体混充控制浮空器平飞高度的定高方式,并对浮空器气体混充定高技术进行了总体设计研究。考虑到热力学特性对于浮空器上升过程和平飞过程的重要性,结合工程热力学中混充气体的热物性能,以超压气球作为研究对象,分析球体上升和平飞过程中的热环境,并与动力学模型进行耦合。在此基础上,对混充气球上升及平飞过程进行力学仿真,得到气球上升过程中高度、速度、气体温度以及压强的变化,验证了浮空器混充定高技术的可行性,为后续浮空器飞行试验提供指导。     

一种基于单频GPS接收机的自迭代定位算法

随着通用航空及无人机产业的发展,低成本及小型化的导航解决方案将具有广泛的市场。提出了一种基于单频GPS接收机的自迭代定位算法,用于提高定位精度,增强定位收敛性。对该算法的基本原理进行了分析,并推导出该算法的数学模型,通过静态实验的方法对该算法的收敛性进行验证,并将该算法的位置信息与最小二乘法解出的位置信息进行对比,体现了自迭代定位算法的优势。     

同时收发认知抗干扰系统的改进能量检测算法

为增强复杂电磁环境中同时收发认知抗干扰通信系统的性能,研究了基于该系统的改进能量检测算法,推导出瑞利衰落信道中系统的检测概率、虚警概率及中断概率的理论表达式。该改进方法思想是将自干扰信道容量与接收机所需传输速率进行比较,通过比较结果确定能量检测门限值。仿真结果表明,改进能量检测算法能够有效地降低自干扰信号对同时收发认知抗干扰接收机的不利影响,提升系统的中断性能。     

箔条云干扰下的单目标恒虚警率检测研究

箔条云在扩散过程中随着时间变化会稀释和扩大,其回波特性会发生改变,被检测目标与箔条的相互位置关系也会影响雷达恒虚警检测。针对作战对抗过程中箔条干扰易造成雷达接收机阻塞干扰目标检测,检测概率迅速降低且易丢失目标贻误战机,通过详细分析箔条的扩散过程及信号频谱特性及其箔条云和目标的两种位置关系,利用恒虚警处理算法在噪声基底为10 dB和20 dB情况下对目标进行恒定虚警率检测研究。研究结果对改善飞机检测性能和抗虚警能力以及提高战场生存率具有积极作用。     

基于作战环的单目标毁伤概率分析

针对现代化战争的特点,基于作战环的思想,将整个作战环分成几个不同的环节进行分析,并提出了一种求解武器装备对于单目标毁伤概率的计算方法。该方法考虑了不同环节对于目标毁伤的影响,定量计算了武器装备对敌方目标的毁伤概率,既从宏观层面上考虑了武器装备的涌现性,又从底层分析了影响目标毁伤的参数。最后通过示例分析验证了方法的可行性和有效性。     

弯曲致受抑全内反射式液位检测效应仿真实验分析

从传统的有损光纤结构的液位传感方法入手,深入研究塑料多模光纤传输过程中的包层模式下的弯曲损耗、受抑全内反射以及光能量耦合机理,在理论上揭示传感器效应的作用机制,从几何光学的理论出发,使用光线追迹方法,进一步模拟宏弯曲光纤内的光线传播路径,光纤受抑全内反射效应的能量变化机制,仿真结果与理论分析一致,搭建实验平台对前述理论分析和仿真模拟结果进行进一步的测试和验证。实验结果表明,该效应相对于传统有损光纤结构方法,可以进行高精度高灵敏度的稳定可靠液位传感测量。     

“小机构”的“大智慧”——美国高能激光技术联合办公室

美国国防部在世纪伊始成立的高能激光技术联合办公室专职人员不到10人,却能高效调动创新体系中所有创新单元,长期保持战略先导地位。本文全面介绍联合办公室的使命职能、编制组成、运行方式、科研项目、代表性成果以及重要决策,旨在为技术创新和管理创新提供参考和借鉴。