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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11期杂志 文档列表

计算机仿真杂志军事领域仿真
1-6

关于跟踪雷达成像质量优化的仿真研究

作者:成博; 彭华峰; 李琨 单位:西南电子电信技术研究所; 四川成都610041

摘要:由于ISAR成像的对象运动特性未知,常常导致成像质量较差,而对其成像质量的优化,需要对关键参数进行估计,即有效转速的估计,而这也是研究的难点所在。针对这个问题,提出了一种基于最小熵自聚焦的有效转速估计的算法,以达到提高对象成像质量的目的,并通过计算机仿真验证了算法的有效性。该算法首先从ISAR成像原理出发,以最小熵为准则实现对平稳运动对象的自聚焦并提取其特显点;然后利用径向距离及其二阶导数关系建立转速估计模型实现对有效转速的估计;最后,将估计的有效转速应用于极化坐标的ISAR成像算法得到高质量的ISAR图像。通过在计算机上采用步进频信号成像仿真实现了对该算法的验证,结果表明,通过选用的算法可以实现ISAR图像质量的优化。

7-11

装甲车传动装置换挡缓冲调压仿真研究

作者:冯广斌; 侯玉杰; 孙华刚 单位:军械技术研究所; 河北石家庄050003; 军械工程学院; 河北石家庄050003

摘要:装甲车辆传动装置换挡缓冲调压系统起着调控油压及确保换挡平稳的重要作用。目前,大多数研究人员只针对缓冲阀等易出现故障的部件进行分析研究,针对在换挡缓冲调压系统运行环境下出现故障的仿真研究很少。为了使得装甲车辆换挡平稳、降级故障发生几率并提出切实可行的解决措施,首次根据装甲车传动装置换挡缓冲调压系统的功能原理,利用AMESim软件建立装甲车换挡缓冲调压系统仿真模型,对系统的非线性特性以及实际工作中油压出现不稳定的情况等进行了仿真研究。结果表明:换挡系统各部件之间互相影响,每一个部件出现故障,最终都会影响换挡油压,其中调压阀出现故障时会导致换挡油压建立时间增加,造成换挡延迟;缓冲阀和液压泵出现故障时,造成换挡油压会偏离正常油压,导致换挡不稳定。

12-16

低空飞行目标声音优化识别研究

作者:朱绍程; 刘利民 单位:军械工程学院电子与光学工程系; 河北石家庄050003

摘要:针对战场环境噪声下的低空目标声音识别问题,首先用阈值EMD对典型环境噪声进行去除,其次提取基于离散小波变换的Mel频率倒谱系数(WMFCC)的特征参数,最后利用支持向量机(SVM)分类识别,利用含噪声音提取的MFCC和WMFCC以及经过阈值EMD去噪后的声音再提取的MFCC和WMFCC作为特征向量进行分类识别。不同噪声不同信噪比条件下的对比实验结果表明,SVM分类器利用阈值EMD去噪后提取的WMFCC特征参数进行分类,可以有效去除噪声,提高识别率,并且在低信噪比环境噪声下,分类性能明显优于其它方法。

17-21

防弹钢板焊接区侵彻数值仿真与试验研究

作者:张进成; 王显会; 张明; 曾斌 单位:南京理工大学; 江苏南京210094; 东风汽车公司技术中心; 湖北武汉430056

摘要:为了研究焊接区域材料特性变化对防弹钢板抗弹丸侵彻作用的影响,采用材料赋值法仿真焊接区域材料本构关系,分别建立了53式7.62mm普通钢芯弹侵彻钢板和焊接区域的有限元模型,同时进行了实弹射击试验。结果表明,焊接工艺降低了防弹钢板的抗弹性能,仿真结果和试验结果较吻合,仿真模型精度较高。为了增强焊接区抗弹丸侵彻能力,提出在焊缝背部增加抗弹加强板措施,通过数值仿真方法确定最优加强板厚度。结果表明增加加强板提高防弹能力是有效的方法,为增强焊接薄弱区提出了有效建议。

22-27

电传动履带车辆分布式制动稳定控制研究

作者:朱昊; 张豫南; 张舒阳; 房远 单位:装甲兵工程学院控制工程系; 北京100072

摘要:针对电传动履带车辆制动过程中易发生偏转的情况,提出了一种基于分布式制动的控制策略。电传动履带车辆不同于传统履带车辆,不存在机械约束,双侧制动系统相互独立,其制动过程易因载荷不同而发生偏转。制动稳定控制要在保证制动强度的同时确保履带车辆不发生制动偏转,通过模糊控制策略调节两侧制动器制动力的大小,对电传动履带车辆制动稳定性进行控制。建立制动系统运动学和动力学模型,利用RecurDyn及simulink进行系统建模,对不同制动工况的偏转进行仿真分析,并将偏驶角度控制在原来1/3以内,偏驶位移控制在原来1/2以内。结果表明,上述方案可以显著减小电传动履带车辆制动过程中的偏转,验证了控制策略的可行性。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真
28-32

战斗机空战指挥引导目标准确控制研究

作者:高阳阳; 余敏建; 杨杰 单位:空军工程大学空管领航学院; 陕西西安710051

摘要:为解决战斗机空战指挥引导目标准确控制问题和充分发挥战斗机空战作战效能,在传统空战决策模型的基础上充分考虑指挥引导实际,提出了一种基于滚动时域控制在线生成指挥引导对策方法。根据战斗机空战指挥引导特点,首先将指挥引导对策生成问题转化为最优控制问题,建立了指挥引导对策生成模型。然后对滚动时域控制方法进行了简要介绍,将上述方法运用于在线生成单机的最优指挥引导对策上,并进行了基于滚动时域的策略求解研究。最后按照该方法在PC机上进行了仿真,仿真结果表明,基于滚动时域控制在线生成指挥引导对策方法符合空战实际,验证了上述方法的合理性和有效性。

33-37

模糊Yule-Walker自适应的目标双星跟踪估计

作者:刘建业; 王华; 孙福煜 单位:国防科学技术大学航天科学与工程学院; 长沙410073

摘要:高轨静止卫星星座是预警卫星防御系统中的重要一环,一般利用星座的双星仅测角信息对机动目标轨迹进行跟踪估计。考虑机动目标运动的当前统计模型需要预先设定机动频率和最大加速度,不能适应目标实际机动情况,将尤里-沃克(Yule-Walker)方法与模糊推理相结合,利用加速度自相关序列以及新息和新息变化率,在无迹卡尔曼滤波过程中在线实时调整机动频率和最大加速度,实现了一种模糊Yule-Walker方法自适应的机动目标双星跟踪估计。通过仿真证明,上述算法在跟踪精度和收敛速度上都优于传统的当前统计模型滤波算法。

38-44

关于八旋翼无人机于混杂控制系统设计仿真

作者:沈学强; 范继伟; 薛婷婷; 陈思 单位:东北电力大学自动化工程学院; 吉林吉林132000

摘要:为了更好的实现八旋翼无人机在不同环境下对位置与姿态的控制,应用混杂控制理论设计出无人机在不同飞行状态下backstepping与PID控制器间的切换,并研究了系统切换稳定性问题。通过MATLAB/Simulink搭建混杂控制系统仿真模型。研究了无人机在起飞、干扰、避障、降落情况下的姿态角及高度控制器的切换过程,使飞行器处在不同状态飞行时,都有一套合适的控制器与之相配合,以提高系统的响应速度与稳态误差,从而达到增稳的目的。仿真结果表明,应用混杂控制系统所设计的八旋翼无人机在受到扰动时。可以有效地抑制扰动所带来的漂移影响,增强了系统的动态性能与稳定程度,满足飞行的位置与姿态控制要求。

45-50

遥感图像飞机目标候选区域选取方法研究

作者:唐小佩; 杨小冈; 刘云峰; 李维鹏 单位:火箭军工程大学; 陕西西安710025; 火箭军驻成都地区军事代表室; 四川成都610036

摘要:目标建议作为目标检测任务中的预处理算法,可高效提取候选区域用于后续检测任务,提高检测效率。针对遥感图像飞机目标检测计算效率低下的问题,基于目标建议提出了一种飞机目标候选区域选取方法。首先基于多尺度局部非极大抑制算法,从多个尺度通过均值滤波提取局部梯度幅值极大的区域作为初始候选区域;然后利用图像边缘信息计算初始候选区域得分;最后根据飞机尺度特征设计尺度权重,结合非极大抑制剔除冗余窗口。利用机场遥感图像数据当提取1000个候选区域时取得了93. 7%的召回率,证明了该算法能够高效生成少量优质的候选区域,为进一步利用卷积神经网络等深度学习算法实现遥感图像飞机目标检测减少了计算量,提高了计算效率。

51-55

飞行器飞行任务适应性评估系统架构设计

作者:王玲; 宋一凡; 胡东飞; 吴旭生 单位:南京理工大学自动化学院; 江苏南京210094; 航天科技集团公司空间物理重点实验室; 北京100076

摘要:针对目前缺乏有效的试验手段和试验方法来评价多要素约束下飞行器的适应性评估问题,利用建模仿真的方法设计实现了飞行器飞行任务适应性评估系统,介绍了整个系统架构组成,利用该系统可综合航迹、控制、气动、结构、防隔热等多个要素,根据飞行器飞行流程及技术约束,建立多要素的适应性准则。围绕特定的规划航迹,基于实际的飞行器系统模型,考虑多种偏差因素,进行飞行全过程多要素数字仿真,评估特定飞行任务的可行性,可以为飞行任务筹划和飞行器主要指标评估提供有效的数据支持。

56-60

星载雷达降水准确测量优化设计仿真

作者:王传志; 李学华; 秦正霞; 孙清 单位:成都信息工程大学电子工程学院; 四川成都610225; 中国气象局大气探测重点开放实验室; 四川成都610225

摘要:降水测量是星载天气雷达的首要目的之一,为了提高降水测量能力星载天气雷达在其进行设计研发之前必须要进行性能评估和优化,在雷达设计过程中雷达测试信号将直接影响雷达系统性能从而影响降水测量的准确性,因此进行回波信号仿真非常重要。提出了星载降水雷达回波模拟的方法,建立了降水粒子空间分布模型和回波信号仿真模型,并对回波的多种影响因素进行了详细的分析。根据建立的数学模型利用MATLAB软件进行回波仿真,综合考虑了衰减,杂波及速度等影响因素。将回波模拟结果与APR-2实测的机载数据进行对比分析,从一定程度上验证了模型与仿真的正确性,可为研究星载降水雷达技术研究提供依据。

61-65

航空磁探中磁异常信号检测器性能仿真分析

作者:周家新; 单志超; 陈长康; 陈建勇 单位:海军航空工程学院电子信息工程系; 山东烟台264001

摘要:航空磁异常探测中目标信号受到飞行器机动平台的干扰和强背景噪声的影响,使得传统的基于正交基函数分解的检测器虚警率过高不能满足实际应用需求。针对航空磁探中的弱信噪比检测问题,提出了一种基于小波分解变换的能量积累检测算法用于磁异常信号检测以提高检测性能。首先对含噪的航空磁异常信号在输入端进行小波去噪预处理,对提纯后的航空磁异常信号进行流式Mallat小波分解,对分解在各个尺度上比例成分不同的粗分辨逼近能量和代表信号边缘的细节信息能量使用多尺度能量积累器对小波信号能量进行积累,并将积累器得到的总能量信号送入判决器进行判决。采用复杂磁环境下的实测噪声数据对积累器进行性能分析,并同传统的OBF检测器以及航空动目标OBF检测器进行比较。结果表明,小波域多尺度能量积累检测器可以在弱信噪比条件下准确地检测目标。

66-71

基于背包问题的多电飞机负载管理方法的研究

作者:樊智勇; 王琼; 刘涛 单位:中国民航大学工程技术训练中心; 天津300300; 中国民航大学电子信息与自动化学院; 天津300300

摘要:飞机电力系统供电不足时,需要卸载部分负载以保证飞机的安全飞行。针对多电飞机供电不足时,因负载卸载不合理而导致供电品质和飞机安全性降低的问题,提出了一种最优负载管理方案。通过对飞机配电系统特点的分析,把负载管理问题转化为一个背包问题,采用构造供电关联矩阵和备份汇流条供电优先级矩阵的方法确定了放入背包中的负载编号并将这些负载的优先级、功率引入背包模型中,运用改进的蚁群算法对背包模型进行求解。仿真结果表明,当模拟电力系统故障供电不足时,可以满足重要负载优先供电需求,得到最优负载卸载序列。所提方法能够克服负载切除的盲目性和随机性,提高飞机电源的利用率。

72-76

某六尾翼火箭弹的气动特性研究

作者:林书豪; 余陵; 卓长飞; 蔡文祥 单位:南京理工大学机械工程学院; 江苏南京210094

摘要:为研究某六尾翼火箭弹的气动特性,对火箭弹进行了建模以及数值仿真,对比了风洞实验数据,验证了数值方法的可靠性。分析了火箭弹在不同攻角下流场的压力分布,得出了火箭弹阻力系数与攻角的关系。通过旋转坐标系模型模拟火箭弹的定常旋转,对火箭弹在不同转速下的翼面压力分布进行了分析,得出了火箭弹的转速与滚转力矩系数的关系。再采用相同的方法分析了火箭弹平衡转速与马赫数之间的关系。结果表明:在非旋转条件下,火箭弹的阻力系数在小攻角时随着攻角的增加而线性增加;在旋转条件下,火箭弹的滚转力矩系数随着转速的增加而线性减少;火箭弹平衡转速随着马赫数的增加而增加,基本处于线性递增的关系。

77-82

飞机防滑刹车优化控制仿真研究

作者:王舰; 刘文胜; 陈梦樵; 马运柱 单位:中南大学粉末冶金学院; 湖南长沙410083

摘要:伺服阀的负载效应和速度信号中的噪声干扰问题是飞机防滑刹车控制的难点。传统的滑移率控制和减速率控制方式难以同时兼顾效率和鲁棒性的要求。为实现飞机快速、平稳制动,提出了一种新型混合控制策略(MSD控制),将滑移率与减速率二者加权和作为被控变量,通过合理配置权值使系统工作在理想区间内。首先针对飞机刹车系统的动力学方程,通过局部线性化建立了平衡点处的数学模型。然后运用稳定性判据分析了负载效应下系统的稳定性,结合频域分析法研究了MSD控制对测量噪声的衰减作用.引入等效噪声带宽的概念分析了权值的取值范围。理论分析和仿真结果均表明.上述控制方式能有效改善传统控制方式中出现的低速段打滑现象。在噪声扰动下显著提高了刹车效率。