舰船主动力装置故障隔离与参数估计方法

针对舰船主动力装置结构复杂、故障种类多和系统不确定性等故障诊断问题,提出采用基于双因果键合图模型的定量故障隔离与参数估计方法。根据系统传感器配置方案,建立双因果键合图模型,通过因果路径分析,推导得到系统解析冗余关系,并获得故障特征矩阵。建立系统线性分式变换键合图模型,开展故障仿真,将其与双因果键合图模型耦合,在MATLAB/Simulink环境中进行仿真试验,实现了舰船主动力装置的故障隔离与参数估计。结果表明：对双因果键合图模型因果路径分析,可以避免手动推导系统解析冗余关系的繁杂过程;基于其部件构造方程的分析可以有效实现系统故障隔离与参数估计,实时跟踪和预测故障状态。     

基于多指标相似性的T/R组件剩余寿命融合预测方法

为实现对T/R组件剩余寿命的准确预测,及时掌握装备当前健康状态和提高装备维修保障水平,分析T/R组件的故障特点,筛选出反映T/R组件状态退化过程的状态监测指标,通过计算每个指标对应的剩余寿命信息和权重,得到T/R组件的剩余寿命预测结果。通过算例分析与比较,验证了预测方法的实用性与有效性。研究结果可为电子装备剩余寿命预测提供理论指导,对合理计划维修资源和提高装备战斗力具有重要意义。     

考虑落角约束与驾驶仪特性的自适应RBF空间末制导律

为使大口径舰炮制导炮弹在打击近岸机动目标的末制导段满足落角约束,现考虑自动驾驶仪动态特性,基于自适应RBF逼近网络与动态面滑模提出一种空间末制导律。构建空间弹目相对运动模型,通过带改进微分跟踪器的扩张状态观测器估计目标加速度。为零化视线角跟踪误差与视线角速率,采用自适应指数趋近律设计非奇异终端滑模动态面,并运用自适应RBF逼近网络削弱控制指令抖振。通过Lyapunov第二法证明了全系统中视线角跟踪误差与视线角速率均最终一致有界。仿真实验表明：该末制导律使制导炮弹在空间中打击具有不同机动形式的近岸目标时,均具备良好的末制导性能。     

非合作目标视觉/惯导相对导航及敏感器自标定方法

利用视觉/惯导对空间非合作目标进行相对导航时,两敏感器的外参数对导航精度有较大影响。考虑到敏感器间的外参数标定复杂且耗时,提出一种利用视觉/惯导在估计相对状态过程中对其外参数进行标定的方法。该方法将视觉/惯导的外参数作为状态变量,与相对轨道运动学方程、相对姿态方程及惯导模型共同组成系统状态方程。利用该状态方程和单目视觉的观测量设计扩展卡尔曼滤波器对相对位姿、惯导偏差及视觉/惯导外参数进行估计,并通过数学仿真对该方法的有效性进行验证。仿真结果表明,该方法能够在视觉/惯导初始外参有偏差的情况下,有效估计相对位姿及惯导漂移,并对视觉/惯导外参数进行标定。     

Verification and validation of detonation modeling

The mathematical model used to describe the detonation multi-physics phenomenon is usually given by highly coupled nonlinear partial differential equations. Numerical simulation and the computer aided engineering (CAE) technique has become the third pillar of detonation research, along with theory and experiment, due to the detonation phenomenon is difficult to explain by the theoretical analysis, and the cost required to accredit the reliability of detonation products is very high, even some physical experiments of detonation are impossible. The numerical simulation technique can solve these complex problems in the real situation repeatedly and reduce the design cost and time stunningly. But the reliability of numerical simulation software and the serviceability of the computational result seriously hinders the extension, application and the self-restoration of the simulation software, restricts its independently innovational ability. This article deals with the physical modeling, numerical simulation, and software development of detonation in a unified way. Verification and validation and uncertainty quantification (V&V&UQ) is an important approach in ensuring the credibility of the modeling and simulation of detonation. V&V of detonation is based on our independently developed detonation multi-physics software-LAD2D. We propose the verification method based on mathematical theory and program function as well as availability of its program execution. Validation is executed by comparing with the experiment data. At last, we propose the future prospect of numerical simulation software and the CAE technique, and we also pay attention to the research direction of V&V&UQ.     

毫米波主动导引头锥扫测角方法

主动毫米波导引头通过自主发射高频脉冲实现对目标的定位与跟踪,具有良好的抗目标雷达关机性能。圆锥扫描是一种有效的导引头寻的工作体制。借助傅立叶变换方法,从回波中提取出目标雷达相对导引头机械轴的角误差及其初始方位,利用这两个参数就能对导引头轨迹进行实时校正,从而实现对目标的精确瞄准。仿真结果验证了新方法对目标角误差和初始方位的估计性能。     

状态X~2检验法在联邦滤波器中的应用

针对联邦滤波器的特殊性,基于残差故障统计检验原理,详细研究了状态检验法应用时存在的几个问题。由于信息分配,造成子滤波器局部估计次优,从而基于残差的故障统计检验方法不能够直接使用;针对这一问题,修正了残差方差阵的计算方法,并提出一种次优自适应补偿方法,能够有效改善局部估计次优性对故障检测灵敏度的影响。最后的仿真结果表明了研究的有效性和可行性。     

广州日总太阳辐射估算

利用广州十年内（1995—2004）的气象数据,进行了逐步回归分析,得出估算日总太阳辐射的模型。并通过平均百分误差、平均偏差和均方根误差对各模型的精确性进行了对比,选择出最优模型。最后用实测的日总太阳辐射数据对选出的最优模型进行验证,结果表明,当日总太阳辐射值较大时,模型估算值与实测数据吻合得很好。     

基于状态观测器的混沌系统鲁棒同步设计

研究了在有界干扰情况下一类非线性反馈混沌系统的鲁棒同步状态观测器设计问题。基于Sylvester矩阵方程的参数化解,将非线性反馈混沌系统的鲁棒同步状态观测器设计问题转化为带有约束条件的优化问题,通过解决该优化问题得到鲁棒同步状态观测器的增益矩阵,从而达到了干扰信号解耦目的。数值算例及其仿真结果表明:该非线性反馈混沌系统的鲁棒同步状态观测器的设计方法是简单有效的。     

基于数字信道化的极微弱信号载波频率引导模块设计与实现

针对深空探测中常规点数的FFT无法对极微弱信号进行精确的频率引导,而超长点数的FFT无法用现有器件实现,提出一种基于数字信道化的并行FFT频率引导方法.接收信号先经过数字信道化处理,均匀划分为若干窄带信号,然后分别对各子带信号进行FFT运算,最后通过对各子带有效谱线的联合检测完成载波频率的精确估计.在等效219点FFT的频率引导模块FPGA实现中,通过FFT模块的复用节约了硬件资源开销.测试结果表明:在8MHz采样率下该模块的测频精度小于10Hz.