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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 2018年第10期杂志 文档列表

计算机仿真杂志军事领域仿真
1-5

武器设备虚拟维修拆卸系统设计仿真研究

作者:沈延安; 叶霖; 齐延庆 单位:陆军军官学院十一系; 安徽合肥230031; 陆军军官学院研究生管理大队; 安徽合肥230031

摘要:虚拟维修作为新兴的维修技术手段,在维修拆卸规划方面存在不足,传统的虚拟维修拆卸系统不重视人体工效因素,规划结果的可行性不高,针对复杂武器装备,其可行的拆卸序列随零部件规模扩大呈指数级增长,普通的图论方法易出现混乱、死锁等现象。在Petri网的基础上引入解释结构模型,对装备零部件进行系统划分和层级划分,简化对维修拆卸过程的描述,将人体工效因素纳入拆卸过程的约束条件,利用jack平台对人体工效指标进行定义、计算和二次开发,并结合遗传算法,定义了虚拟维修拆卸过程的规划目标、约束条件、编解码方式,针对某型变速箱进行了实例分析,验证了系统良好的应用效果。

6-10

武器装备建设军民融合发展动力系统研究

作者:李晓松; 吕彬; 肖振华 单位:中国国防科技信息中心; 北京100142; 空军装备研究院; 北京100076

摘要:动态仿真军民融合发展的动力因素和作用过程,是规划军民融合发展路径的前提条件和关键问题。武器装备军民融合发展动力因素包括哪些,动力因素之间相互作用关系如何,是研究武器装备建设军民融合发展动力系统的关键技术。界定了武器装备建设军民融合发展动力系统相关概念,分析了由需求拉动、市场引动、决策推动、中介传动、保障辅动、反应能动等6个子系统以及场力组成的武器装备军民融合发展动力系统的构成要素,以及要素相互关系,建立了基于系统动力学的武器装备建设军民融合发展动力系统仿真模型,分析了武器装备建设军民融合发展动力系统的因果关系图和流程图,构建了系统动力学模型,并进行了案例分析,给出了实现武器装备建设军民融合发展目标的周期和动态过程。

11-15

关于雷达收发目标距离优化检测仿真

作者:乔惠娇; 王洪雁; 裴炳南 单位:大连大学信息工程学院; 辽宁大连116622

摘要:针对多输入多输出(MIMO)雷达系统检测性能对杂波估计误差敏感从而导致系统检测稳健性较差的问题,提出一种杂波先验信息未确知情况下提高最差条件下MIMO雷达检测概率的发射波形及接收权值联合稳健优化方法。首先基于最大化输出信干噪比(SINR)准则及杂波估计误差凸集,且在恒模约束及相似性约束下构建发射波形及接收权值联合稳健优化问题。为求解所得复杂非线性问题,提出一种迭代算法,所提算法中每一步都可转化为半定规划问题(SDP),因而可获得高效求解,且迭代中的每一步都可使得最差情况下输出SINR不下降,从而可使得算法较快收敛。数值仿真表明,与非稳健算法相比,所提算法可显著改善MIMO雷达的检测稳健性。

16-22

大型气垫船动力系统稳态及动态性能仿真研究

作者:赵宇南; 余又红; 贺星 单位:海军工程大学舰船动力工程军队重点实验室; 湖北武汉430033; 海军工程大学动力工程学院; 湖北武汉430033

摘要:大型气垫船在实际运行过程中,不同螺距、动力涡轮转速以及动力系统状态和外部环境都会对整个动力系统产生不同影响。针对实艇试验获取大型气垫船动力系统稳态和动态特性成本较高、受环境因素影响较大且试验所得数据不全面的问题,利用实验室条件对气垫船燃气轮机、推进系统和垫升系统建立准确适用的数学模型、控制策略和仿真模型,用上述模型仿真并分析气垫艇在各种工况及海况时燃机、螺旋桨、船体阻力稳态特性,并仿真分析其动力系统在海况发生变化、变螺距变化以及单机故障等动态过程时航速、螺旋桨推力、燃机功率的变化规律。根据稳态仿真结果,随着螺距角和动力涡轮转速的升高,工况、燃机输出功率、航速和空气变距螺旋桨单桨推力都是逐步增加的。而在不同的动态变化过程中,可以计算出在环境发生变化时,对燃机功率、推力、航速产生的波动大小和波动时间。

23-27

基于概率熵的网络化作战装备体系脆性建模

作者:李慧; 周林; 辛文波 单位:空军工程大学防空反导学院; 陕西西安710051; 空军装备研究院雷达所; 北京100085

摘要:为量化研究网络化作战装备体系脆性的触发机理与传递过程,首先,定义网络化作战装备体系、脆性节点、脆性关系、崩溃路径等相关概念,分析脆性作用机理,设定完全脆性、双边脆性和层次脆性关系;再针对网络化作战装备体系,基于概率熵原理,给出了计算脆性关联熵、划分脆性层级结构、求解崩溃路径的具体方法。最后以空中进攻作战装备体系为例进行仿真分析,验证了所提出方法的可行性与有效性。

28-32

杂波图检测在外辐射源雷达中的应用研究

作者:何云浩; 程丰; 王慧 单位:武汉大学电子信息学院; 湖北武汉430072

摘要:目标恒虚警率检测的主要步骤之一,是估计杂波平均功率水平,可采用空域方法或杂波图方法。外辐射源雷达目标检测通常采用空域方法估计杂波功率水平,仅利用了当前扫描帧测量数据,限制了目标检测性能的提升。外辐射源雷达杂波干扰严重,可考虑采用杂波图检测方法,即利用多次扫描帧测量数据形成杂波功率水平估计。针对外辐射源雷达的信号处理流程和数据结构,分析和比较了空域方法和杂波图方法的工作原理、检测性能和计算性能。实测数据处理结果表明,相对于常用的空域方法,杂波图方法有望进一步提升外辐射源雷达目标检测性能。

33-38

基于GD—MOEA/D算法的航母编队反潜火力优化

作者:陈龙; 马亚平 单位:国防大学研究生院; 北京100091; 国防大学训练部公共平台中心; 北京100091

摘要:针对航母编队反潜火力优化问题,对航母编队反潜作战进行建模,根据海战场航母编队反潜作战的特点,综合部队相关数据基础上建立模型;首次采用在传统MOEA/D算法的基础上加入差分进化操作和高斯变异操作形成GD—MOEA/D算法对构建的模型进行优化求解;与使用NSGA—II算法求解结果相比,使用GD—MOEA/D算法进行求解时求解速度更快且得到的染色体解更佳。仿真结果论证了GD—MOEA/D算法和模型的可行性和有效性。

39-42

基于自适应算法的主动吸振试验研究

作者:苏航; 翁雪涛; 王锐; 高伟鹏 单位:海军工程大学动力工程学院; 湖北武汉430033; 海军政治工作部; 北京100036

摘要:针对船舶机械设备的低频线谱吸振的问题,采用自适应主动吸振的控制算法,并自行研制了一种性能优越的主动吸振器,动力吸振器的输出力与输入电流基本成正比,可很好的满足控制要求。以横向滤波器为估计模型进行误差通道离线辨识,基于误差通道离线辨识实行主动控制,搭建实验台架进行自适应吸振实验,吸振效果明显,有效降低了线谱振动能量。验证了主动吸振器具有良好的吸振效果,误差通道辨识模型的精确度和自适应吸振算法的有效性。

43-50

弹道修正引信隔转平台结构强度设计仿真

作者:李鑫鹏; 郭朝勇; 惠江海 单位:军械工程学院车辆与电气工程系; 河北石家庄050003

摘要:为了支撑弹道修正引信的电控组件和执行部件,保证修正鸭舵与弹体的旋转隔离,实现对无控炮弹的弹道修正功能,设计了弹道修正引信隔转平台。针对平台中预紧底螺和轴承的强度校核问题,提出了基于隐式-显式序列的动力学仿真方法。首先分析了炮弹发射时的受力与运动状态,建立了隔转平台、炮弹和身管的三维模型,然后介绍了仿真方法的实现过程,通过仿真计算获取了炮弹的速度曲线以及预紧底螺和轴承的应力分布曲线。从炮弹出炮口的时间和速度两个方面对比仿真结果与实弹射击实验结果,验证了仿真方法的可行性;同时对比预紧底螺和轴承的最大应力值与其材料的屈服强度,验证了隔转平台结构强度的可靠性。

51-56

基于改进DE算法的舰载机保障调度优化

作者:蒋婷婷; 韩维; 苏析超 单位:海军航空工程学院飞行器工程系; 山东烟台264001

摘要:针对舰载机甲板集中式保障的时间效率和人员负载均衡优化问题,综合考虑集中式保障的工序逻辑约束和人员、空间、设备等资源约束,建立了舰载机多机甲板集中式保障调度的动态分层双目标优化模型,并提出了改进的差分进化算法。算法采用基于工序起止时间的优先数编码和混沌初始化机制,将双向对齐技术融入到左、右种群的交替迭代进化过程中,根据种群多样性自适应调剂交叉变异参数,并在贪婪选择中增加了混沌灾变,以增强全局搜索能力。仿真结果表明了模型和算法的可行性和有效性,对舰载机甲板保障调度具有指导意义。

57-61

多基地雷达目标跟踪精确定位仿真研究

作者:程丰; 范勇; 舒刊; 吕敏 单位:武汉大学电子信息学院; 湖北武汉430072

摘要:多基地雷达目标跟踪定位的处理难点为:在保证跟踪定位方法通用性的前提下,还要尽可能提高目标定位精度。传统点迹融合与航迹融合方法具备较好的通用性,但目标跟踪定位精度和连续性受到了限制,为此发展了一种基于状态融合的多基地雷达目标跟踪精确定位新方法。一方面通过多节点分布式滤波更充分利用目标速度信息,另一方面将融合目标状态作为分布式滤波迭代的统一输入,尽可能充分利用局部节点的目标量测信息,既保证了跟踪算法的通用性也提高了目标定位精度,仿真验证了上述方法的通用性和有效性。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真
62-65

基于滚仰式导引头的有限时间收敛导引律设计

作者:周帆; 吕芳; 陈炜; 王洋 单位:西安现代控制技术研究所; 陕西西安710065

摘要:针对导弹末制导阶段导引律设计问题,提出了一种基于滚仰式导引头的有限时间稳定导引律(FTS)设计方法。首先,在滚仰光轴坐标系下建立了导弹与目标的相对运动模型。其次,基于有限时间收敛理论,设计了基于滚仰式导引头的有限时间收敛导引律。基于有限时间收敛理论,设计的导引律能够保证在末制导结束前视线角速率稳定收敛到原点或者原点附近的一个极小领域内。同时,考虑到有限时间控制系统在离原点较远处状态趋衡点速度慢的特点,在导引律中引入了线性状态反馈项来改善闭环系统的收敛性能。最后,通过仿真验证说明了设计方法的有效性,同时与传统比例导引律(PN)进行了对比仿真,进而说明了基于滚仰式导引头设计的有限时间稳定导引律的优良陛能。

66-71

冰风洞内水滴参数沿程变化的数值模拟

作者:李晓峰; 常士楠; 冷梦尧 单位:北京航空航天大学航空科学与工程学院; 北京100191

摘要:利用拉格朗日法,结合水滴蒸发模型和凝固模型建立了冰风洞内从喷雾系统喷出的水滴与冷气流之间动量、质量和热量交换的数学模型,利用上述模型计算了不同直径水滴随气流运动过程中速度、温度和直径的变化规律,讨论了空气相对湿度和喷嘴出口处水滴温度对水滴参数沿程变化的影响及低温条件下水滴参数的沿程变化。结果表明,小水滴相对于大水滴来说对空气流场具有更好的跟随性;蒸发作用会导致水滴尺寸减小,并且小水滴尺寸减小的程度比大水滴严重;提高空气相对湿度,降低喷嘴出口处水滴温度可以有效抑制水滴的蒸发,有利于保持水滴尺寸与含量的稳定性;当气流温度较低时,水滴会发生结冰现象,结冰的位置和结冰时间随水滴尺寸发生变化。

72-77

高超声速飞行器轨迹跟踪控制仿真

作者:李雅君; 侯明善; 梁帅; 刘柏均 单位:西北工业大学; 陕西西安710129

摘要:对于具有严重非线性、多变量以及参数不确定等特点的高超声速飞行器的轨迹控制系统,滑模控制是一种十分有效的控制方法,但传统的滑模控制会不可避免的产生抖振现象,为了彻底消除这一现象,设计了一种新型的自适应全阶终端无抖振滑模控制律。首先,简要介绍了高超声速飞行器纵向非线性模型,并给出反馈线性化后速度和高度的状态方程。其次,假设所有状态可测,采用全阶终端滑模滑动流型,分别对速度和高度两个子系统设计有限时间收敛的全阶终端滑模控制器,以避免奇异问题,并引入一阶低通滤波器作用于控制输入,以消除由开关函数引起的抖振现象;最后,采用扩张状态观测器对不可测状态进行估计,设计了自适应全阶终端滑模控制律。数字仿真表明,自适应全阶滑模控制器能够使系统在有限时间内跟踪到给定指令,并彻底消除了抖振现象。仿真验证了所提出控制律的有效性。

78-82

平流层超压气球长期驻空热特性分析

作者:刘婷婷; 麻震宇; 杨希祥; 张家实 单位:国防科技大学航天科学与工程学院; 湖南长沙410073

摘要:以超压气球驻空过程为研究对象,综合考虑太阳辐射、长波辐射、对流换热等因素对超压气球热特性的影响,建立超压气球三维热模型,通过数值仿真对驻空期间球体蒙皮与内部浮升气体热力学特性进行研究,得到温度昼夜变化和分布规律;分析了蒙皮热物性参数、外部对流速度等因素对内部浮升气体超热程度的影响,结果超压气球驻空期间存在明显的超热现象,且以上因素均对超热程度均产生影响,且影响程度不同。研究为超压气球驻空飞行性能和热控设计提供参考依据。