基于三阶段过程模型的军交运输体系建模

信息化条件下军交运输体系复杂性问题日益凸显,军交运输体系建设已经进入能力“涌现”的新阶段。本文在分析军交运输体系概念内涵和体系特征的基础上,运用体系层次划分模型和三阶段过程模型,分别从定义阶段、抽象阶段和实施阶段对军交运输体系建模方法进行了研究,搭建了体系建模总体框架,建立了军交运输体系概念抽象模型,并对军交运输体系问题建模仿真方法进行了分析,为全新规划军交运输体系建设提供了新的途径。     

中远程空空导弹多机协同中制导交接方法

针对在同类型空中平台协同作战条件下,中远程空空导弹中制导权在移交过程中存在信息突变的问题,提出采用"虚拟目标"法对突变信息进行渐近处理,使虚拟目标逐步向真实目标运动,最终"导弹—虚拟目标"视线角与"导弹—真实目标"视线角重合,则中制导权移交结束;提出三种不同的中制导权交接律,在目标不机动/机动两种情形下,通过仿真分析不同模式下的交接律对空空导弹过载的影响。仿真结果证实适当平缓地进行制导权移交能将突变信息转化为接近于目标机动形成的、导弹自身能够处理的突变信息。避免了直接交接使导弹过载突变到非正常值的情况,使中制导交接能够平稳进行。     

基于NMPC的战斗机末端机动规避策略

利用非线性模型预测控制（nonlinear model predictive control,NMPC）的思想建立了战机末端规避导弹的机动策略求解方法。根据导弹与战机的空战态势,建立了导弹与战机的相对运动微分方程;将导弹的导引律引入到导弹运动模型中,与飞机模型一起构建了系统预测模型,并对飞机和导弹的运动约束进行了分析。通过对导弹结构限制和战术特性的分析,给出了飞机机动规避导弹的性能指标,进而建立了机动规避导弹的最优控制模型。利用高斯伪谱法对模型进行求解,采用滚动优化策略实现了对机动规避策略的闭环求解。针对导弹气动参数和导航比未知以及相对测量量具有噪声的问题,利用极大似然法对导弹的气动参数和导航比进行估计,实现了对系统预测模型的反馈校正。仿真结果表明,此方法能够实现对导弹的机动规避。     

高精度有限体积法与间断有限元法的比较

通过数值算例,比较了高精度有限体积法和间断有限元法在求解不同问题时的表现。研究发现:在精度相同的条件下,间断有限元法的计算误差要明显小于有限体积法;间断有限元法的重构过程与高精度有限体积法相比较为简单,但高阶情形下解多项式的自由度较多并且需要计算体积分,因此整个求解时间较长。降低时间积分时解多项式的自由度数目是实现高精度算法在实际问题中应用的重要手段。     

基于多态的大功率可控硅开关功率放大器的仿真研究

为了满足远距离海底探测对发射信号大功率的需求,选用了一种大功率可控硅开关功率放大器。在临界换流状态、自然换流状态和强迫换流状态三种工作状态下,分析了该功率放大器的工作原理,并建立了等效电路模型。运用OrCAD仿真了临界换流状态时的等效电路模型;在自然换流状态和强迫换流状态下,为获得功放电流值和负载电流值,对其等效电路模型分别建立了非线性数学模型,并通过MATLAB和VC 采用四阶Runge-Kutta法对非线性数学模型进行求解。以上方法能够求得该功率放大器电路在任意时刻、任意点处的电流电压值,能较客观、真实地反映电路的工作状况,对工程应用具有一定的参考价值。     

弹丸时间零点获取方法的现状和发展趋势

弹丸时间零点即弹丸飞离炮口的时刻,是火炮性能分析、试验和测试中的关键数据。分析了目前几种常用的弹丸时间零点检测方法,并根据高射频火炮弹丸连发情况下的特点,指出了传统时间零点检测方法的不适用性,从理论角度分析了高射频火炮连发弹丸的时间获取方法。最后针对高射频武器装备的发展情况和时间零点检测方法的现状进行了展望。     

基于效能分析的坦克主动防护系统建模研究

主动防护系统是坦克防护体系的重要组成部分,建立坦克主动防护系统模型对提高作战仿真的可信性,尤其是对提高涉及坦克作战的作战仿真可信性具有重要意义。创新提出了基于可用性、可靠性和能力的系统使用周期(System Use Cycle,SUC)建模方法,并重点对坦克主动防护系统的侦察探测能力、信息处理与控制能力以及拦截能力进行了建模。最后,将坦克主动防护系统模型应用到作战仿真系统中,以俄罗斯"竞技场"主动防护系统为例,研究了主动防护系统对坦克战场生存能力的影响。仿真实验结果表明:主动防护系统能有效提高坦克的战场生存能力。     

临近空间高超声速目标拦截弹弹道规划

利用弹道规划设计了针对临近空间高超声速飞行器的拦截弹道。分析了临近空间高超声速目标拦截问题,将其定性为临近空间的远程高超声速拦截,并提出弹道规划需求;设计了一种两级助推的拦截弹,建立了考虑地球曲率和自转的拦截弹质点平面运动模型;根据弹道规划需求设计弹道约束,以末速最大、与终点距离误差最小和全程热量最小为指标建立拦截弹弹道规划问题;采用粒子群算法求解弹道,结果表明:符合约束的规划弹道是高抛再入形式,与比例导引弹道和准最佳弹道相比,拦截弹大部分时间飞行在大气层外,有效降低了气动热效应影响和对弹体材料的性能需求,且为末制导段提供良好的初始工作环境。     

稀相气力输送CFD-DEM仿真中两种模型的比较

比较了两种不同的CFD-DEM数学模型(模型A和简化模型A)在稀相气力输送数值模拟中的性能。简化模型A忽略了空隙率对气相的影响,在节省仿真时间的同时也提高了计算的稳定性。使用两种模型分别对带有弯管的稀相气力输送系统进行了仿真,对比仿真结果表明:两种模型对颗粒绳分散速度和弯管出口处颗粒分布的预测几乎一致,对弯管入口处颗粒速度和弯管中接触信息的预测也仅存在较小差别。     

二维垂向梯度非均匀介质中弹性波传播特性

研究了二维弹性波在宏观非均匀介质中传播的问题。由于介质物理性质的非均匀性,弹性波在该介质中的传播需用包含介质物理性质的空间导数的非均匀介质波动方程来描述。采用有限元法求解波动方程,重点研究和讨论了物理性质垂向梯度渐变的非均匀介质中弹性波的传播特点。结果显示:波速在垂向上的对称的递增或递减引起平面弹性波的会聚或发散;若波速在垂向上满足双曲余割分布,则弹性波可以在对称轴上周期性聚焦。