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计算机仿真杂志北大期刊统计源期刊

  • 主管单位:中国航天科技科工集团公司

  • 主办单位:北京控制与电子技术研究所

  • ISSN:1006-9348

  • CN:11-3724/TP

计算机仿真杂志

计算机仿真 2017年第12期杂志 文档列表

计算机仿真杂志军事领域仿真
1-4

敏捷指挥控制系统仿真支撑技术研究

作者:饶佳人 单位:中国电子科技集团第28研究所; 江苏南京210007

摘要:敏捷化是指挥控制系统应对未来战争的必然选择,针对试验支撑机制以及资源模型构建两大难点问题,给出了敏捷指挥控制系统仿真平台的设计方案及试验流程。为支撑仿真,构建了指挥控制领域知识模型,并借鉴知识工程理论技术,提出了基于知识的指挥控制规则构建及实现技术、基于组件化的混合建模技术。最后,通过资源毁伤接替、负载均衡等典型作战场景的仿真证明,基于以上技术的试验平台能有效支撑敏捷指挥控制系统仿真的开展。

5-8

关于装备保障演练考核系统脆性预测研究

作者:王付贵; 阮拥军 单位:军械工程学院装备指挥与管理系; 河北石家庄050003

摘要:为解决当前信息化条件下装备保障演练考核中存在的标准执行力度不够和个别标准适应性不强等问题,探索演练考核系统中主、客观因素的不同作用,真正促进装备保障实战能力的生成。分析了装备保障演练考核系统的结构和组元关系。提出用复杂系统脆距、子系统崩距和集对势定义,推导出某子系统集合表征复杂系统趋向于崩溃的计算模型,以得到各脆性源趋向于崩溃的程度。通过模型计算得出装备保障演练考核的6个脆性源等级,并对高等级的脆性源进行可信性分析。高等级的脆性源是影响装备保障演练考核的主导性因素,为科学制定演练考核标准提供了参考依据和方向。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真
9-13

基于MapReduce的民航收益漏洞规则提取研究

作者:曹卫东; 翟盼盼; 朱远知 单位:中国民航大学天津市智能信号与图像处理重点实验室; 天津300300; 中国民航大学计算机科学与技术学院; 天津300300

摘要:在民航业务中,旅客订座后却不能如期登机(NOSHOW),最终会导致航班上座位的虚耗。针对海量的CKI(CheckIn,离港)数据,提出了一种分布式环境下基于NOSHOW约束的收益漏洞规则提取方案。首先对基于项约束条件的Apriori算法进行了论证,提出分布式环境下基于项约束的频繁项集的计算模型。实验结果表明,该算法能避免大量无用频繁项集的生成,加快Apriori算法迭代的速度。实验取得了不同置信度下的关联规则,可以为航空公司制定不同旅客的出票时限,提供智能化的决策支持。

14-17

航空煤油储运管在临界压力下泄露检测仿真

作者:迟奕男; 校云鹏; 赵鹏程 单位:中国人民解放军空军勤务学院; 江苏徐州221000

摘要:对航空煤油储运管在临界压力下泄露的检测,能够有效保护环境以及提高人们的生命安全系数。对临界压力下煤油泄露进行检测,需要检测由航空煤油储运管泄漏产生的声波振动信号,确定不同传感器输出声波振动信号的延时。传统方法提取煤油储运管独立元信息并进行排序,分别计算统计量,但忽略了确定输出声波振动信号的延时,导致检测精度偏低。提出基于相关函数的航空煤油储运管临界压力下泄露检测方法,根据信号特征向量来区分储运管内各种运行情况,提取储运管离散信号的特征向量;然后通过利用声波传感器检测由航空煤油储运管泄漏产生的声波振动信号,确定不同传感器输出声波振动信号的延时,根据传感器的几何分布和传感器输出的声波传输速度,对泄漏点进行定位。仿真测试证明,所提方法能够实现航空煤油储运管临界压力下泄露的准确检测与定位。

18-21

后缘旋转圆柱对低速翼型气动特性影响研究

作者:单继祥; 张旭; 陈强洪 单位:中国工程物理研究院总体工程研究所; 四川绵阳621900

摘要:为了研究后缘旋转圆柱的控制效果,采用数值仿真方法对NACA4415翼型后缘圆柱旋转气动特性进行了仿真,分析了后缘旋转圆柱对翼型气动特性的控制效果,并揭示其流动机理。结果表明,圆柱旋转将使模型升力系数、升阻比、最大升力系数增加,俯仰力矩系数减小,且随着转速比的增大,气动力的变化规律更为显著,但变化幅度逐渐减小。以上气动特性的变化主要是后缘圆柱旋转对上翼面气流的引射作用和对下翼面的阻挡作用造成的。与前缘圆柱旋转的控制方式相比,后缘圆柱旋转控制具有显著增大翼载和实现俯仰控制等优点,具有更为广阔的应用前景。

22-25

基于改进遗传算法的无人机三维航路规划

作者:李楠; 刘朋; 邓人博; 张建华 单位:中国民航大学空中交通管理学院; 天津300300

摘要:研究无人机航路规划问题,可使无人机在飞行中有效规避障碍物威胁。由于传统的遗传算法在航路规划中寻优精度较低、稳定性较差、迭代速度较慢。为解决上述问题,提出基于改进操作算子的遗传算法,在三维地形条件下,采用二维航路编码方式,将航路燃油最省以及规避威胁作为目标函数,并构造了目标函数的适应度函数,对遗传操作过程中的选择、变异过程进行了改进,改进的选择过程能够有效保留最优个体,改进的变异过程能够产生更优的个体,将改进后的选择算子和变异算子应用到仿真程序中。仿真结果表明,改进后的遗传算法能够快速收敛于最优解且稳定性好,是一种有效可行的航路规划算法。

26-30

航空飞机雷达跟踪目标精度测量仿真

作者:刘鑫; 杨霄鹏; 田士佳; 薛阳 单位:空军工程大学信息与导航学院; 西安710077

摘要:针对目前雷达精度测量中存在结果的可信度依赖于真值的稳定性和多次测量一致性等问题,分析了采用广播式自动相关监视技术(ADS—B)计算雷达精度的可行性,提出一种基于实时ADS—B数据的新型雷达精度测量方法。首先介绍飞机雷达跟踪目标原理模型及ADS—B的基本原理和坐标转换方法,重点阐述ADS—B系统进行多目标跟踪的过程,运用改进的联合概率数据关联和交互式多模型的滤波算法,并重点对处于跟踪门相交区域中的公共量测值进行分析,并对其权重系数重新进行分配,从而计算得到雷达精度。最后通过仿真对算法进行了验证。实验结果表明,滤波算法能够提供基于ADS—B系统的实时信息,更高精度地跟踪目标,可满足测量雷达精度测量的实际应用要求。

31-35

微型四旋翼无人机姿态角度准确测量仿真

作者:宋宇; 王博; 梁超; 宫鸿 单位:长春工业大学计算机科学与工程学院; 吉林长春130012

摘要:无人机系统并不稳定,而系统工作过程中需要对传感器检测到的姿态进行信息融合,以实现对姿态角度的准确测量。有了准确的角度测量结果,并进一步反馈给无人机系统,无人机的稳定飞行才有了可靠保证。然而,准确测量姿态角度需要以有效的姿态融合方法作为前提,所以如何使姿态融合过程更加的高效、合理成为了无人机技术上的难点问题。为了解决上述难点,并克服以往算法中利用EKF(扩展Kalman滤波)所带来的较大滤波偏差,采用一种基于UKF(无迹Kalman滤波)的姿态融合算法。首先将UKF滤波与EKF滤波进行了仿真对比,然后利用MEMS传感器实际采集数据验证UKF的有效性。结果表明,相比之下改进方法能够准确的测量出姿态角,并且提高了测量精度,可有效用于微小型四旋翼无人机的实时姿态调整。

36-40

基于遗传粒子滤波的多径信号估计算法

作者:田连杰; 孙希延; 纪元法 单位:桂林电子科技大学信息与通信学院; 广西桂林541004; 广西精密导航技术与应用重点实验室; 广西桂林541004

摘要:在全球导航卫星系统(Global navigation satellite system,GNSS)的多径信号估计过程中,针对粒子滤波(Particle Filter,PF)的退化和传统重采样的粒子衰落等问题,将遗传算法嵌入到粒子滤波的重采样过程中,通过模拟生物学中的进化现象,优化粒子滤波重采样方法,克服了粒子滤波的退化问题和重采样中粒子多样性衰落问题。与此同时,将信号幅度线性问题,采用卡尔曼滤波(Kalman Fiher,KF)进行处理。仿真结果表明,上述算法可以有效的修复畸变伪码相关函数,提高多径信号估计精度。多径信号幅度估计均方差减小到0.0168;多径信号时延估计提高0.0367码片(约11米),验证了上述方法在还原真实信号,修复畸变码相关函数,抑制多径等方面的有效性。

41-44

含区域极点配置的舰载机着舰H2/H∞控制

作者:汪节; 吴文海; 刘锦涛; 张杨 单位:海军航空工程学院青岛校区; 山东青岛266041

摘要:舰载机着舰对控制系统的鲁棒性能等要求很高,同时极点位置对着舰飞行品质具有重要影响。现将极点配置和鲁棒控制相结合,研究了含区域极点配置的舰载机着舰H2/H∞控制。结果显示系统在极点配置、高度偏差纠正、舰尾流抑制、模型摄动抑制、操纵面响应等方面的控制效果很好,达到着舰规范要求,远优于工程上自动着舰控制结构。着舰阻力曲线反区效应和升降舵直接力效应,会让舰载机动力学有两个非最小相位零点,自动着舰工程上的控制结构只能消除反区效应带来的正零点,而含区域极点配置的H2/H∞控制能彻底地能解决非最小相位的问题。

45-48

微小空间碎片气球卫星结构总体设计及分析

作者:魏德超; 杨萱; 杨华 单位:中国科学院国家空间科学中心; 北京100190; 中国科学院大学; 北京100049; 内蒙古电子信息职业技术学院电子工程系; 内蒙古呼和浩特010011

摘要:针对近地轨道飞行器长期面临微小空间碎片撞击的风险,提出了一种气球和充气重力梯度伸杆相结合的卫星构型方案,通过在气球表面布置PVDF压电薄膜来对微小空间碎片进行探测,预防破坏的发生。对气球卫星结构进行总体设计,使气球卫星通过分步充气的方式,实现由收拢到展开状态。通过分析气球卫星受到的各种环境力矩,提出一种杆长的计算方法;对气球卫星展开状态进行模态分析,其振动频率与气球卫星重力稳定的天平动频率、轨道频率不耦合,满足设计要求,为气球卫星的进一步设计提供参考。

49-54

无人飞行器姿态稳定性优化控制仿真研究

作者:章孝; 李智; 王勇军 单位:桂林电子科技大学电子工程与自动化学院; 广西桂林541004; 桂林航天工业学院无人遥测重点实验室; 广西桂林541004

摘要:针对旋翼飞行器在使用捷联惯性导航时的姿态漂移以及不同环境中飞行器稳定性差等问题,常用的姿态解算方法很难实现机体姿态的准确解算。因此提出一种有效的数据融合方案,对AHRS中加速度计、陀螺仪和磁力计输出的数据进行滤波融合。AHRS系统采用了三轴加速度计、三轴陀螺仪与三轴磁力计为一体的高性能惯性测量单元ADIS16405,用四元数的方法来描述飞行器运动的姿态。为了减轻AHRS的负担提高系统实时性和准确性,数据融合采用运算量较小的最速下降法和改进型二阶互补滤波相结合的方法。实验结果表明,上述系统较好地解决了振动干扰与姿态优化问题,实现了长时间输出稳定的姿态数据。

55-60

空战对敌目标攻击路径辅助控制研究

作者:王宝峰; 李战武; 寇英信; 徐安 单位:空军工程大学航空航天工程学院; 西安710038

摘要:空战中需要飞行员快速准确地处理战场信息并做出决策,对飞行员造成了很大的负担,影响战斗力生成。所以需要一种对敌目标攻击路径辅助控制方法为飞行员提供协助,代替飞行员处理部分信息。空战快速决策具有排中性、难以线性化和不能用确切的模型描述人脑判断逻辑等特点,这也是其辅助控制的难点。为此提出了模糊逻辑控制方法去解决这些问题。首先建立空战指标模型,得到战场信息;然后,对信息模糊化处理,依据空战规则构建模糊规则,利用模糊规则处理模糊量得到模糊结果;最后,对模糊结果清晰化,构建模糊控制器,完成空战机动辅助决策的核心部分。利用MATLAB进行模型仿真,根据空战态势得到攻击意图,并结合空战的基本原理和经验进行分析,验证上述方法具有一定可信度和实用性。

61-66

拦截弹的鲁棒切换跟踪控制

作者:史鲲; 罗楚养; 梁晓庚 单位:中国空空导弹研究院; 河南洛阳471000

摘要:针对临近空间拦截弹的控制问题,提出了一种基于干扰观测器的鲁棒切换跟踪控制设计方法。首先,基于雅克比线性化和张量积(T—P)模型转换方法构建拦截弹的快慢回路多胞型线性变参(LPV)模型。接着,设计干扰观测器估计系统干扰,同时基于干扰估计值设计干扰补偿器消除系统干扰的影响;进一步设计快慢回路鲁棒切换控制器保证闭环系统稳定,获取虚拟控制力矩。然后,利用动态控制分配技术将前面获取的期望控制力矩分配到实际执行机构。最后,仿真结果表明所设计的复合控制系统能够精确跟踪参考指令。

计算机仿真杂志能源领域仿真
67-70

高压输电网供电均衡性实时监测仿真研究

作者:顾闻; 韩东; 张斌 单位:国网上海市电力公司经济技术研究院; 上海200120

摘要:对高压输电网供电均衡性的监测,能够有效提高输电网供电稳定性。对输电网供电均衡性的实时监测,需要建立隶属度函数,获取异构数据监测的最优方案,完成高压输电网供电均衡性的实时监测。传统方法首先批量处理输电网线路状态监测数据流,判定线路差异化数据,但忽略了获取监测最优方案,导致监测精度偏低。提出小波包时间熵的高压输电网供电均衡性实时监测方法。对采集的高压输电网线路数据进行归一化处理,分析小波包时间熵不同运行状态的表征机理,提取线路运行状态的特征量,采用隶属度函数挖掘模型进行求解,获取异构数据实时监测的最优方案,组建监测模型。实验结果表明,所提方法能够正确辨别高压输电网线路运行状态,且数据实时处理效率高。