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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12期杂志 文档列表

计算机仿真杂志军事领域仿真
1-5

基于MMF的作战方案语义推理评估方法

作者:黎鑫; 黄健; 王楠; 袁兴生 单位:国防科技大学机电工程与自动化学院; 湖南长沙410073

摘要:行动方式框架(Mission and Means Framework,MMF)是美军基于能力进行战场物资分配和任务生成的辅助决策技术框架。提出了基于MMF的作战方案语义推理评估方法,用以对作战方案任务完整性进行评估并能在完整性有缺失的情况下找出该缺失项,为指挥官提供决策意见。使用0WL语言对评估方法进行本体建模,采用SWRL语言构建能力生成的语义规则,并以某轰炸机场方案为例验证了方法的有效性,上述方法对使用语义推理进行作战方案评估具有参考价值。

6-10

地面雷达通视判断及地面增益矩阵生成

作者:刘亚玮; 李志强; 何强 单位:军械工程学院电子与光学工程系; 河北石家庄050003

摘要:借助数字高程模型(DEM)实现了在真实地形情况下对地面雷达通视判断的操作,并针对地形的通视判断操作,提出了两种不同的寻径与判别方法,并对两种通视判断方法分别进行了仿真。分析对比了仿真结果,得到了其各自的适用情况。在此基础上结合雷达的天线方向图仿真得到雷达在通视范围内的地面增益情况,综合考虑了雷达架设位置的客观环境,为以后进行雷达地面杂波仿真提供了较为真实的地理环境数据,提高了仿真的真实性和可靠性。

11-15

潜艇水下航行遭遇海洋锋险情应急预测仿真

作者:聂海英; 刘常波; 黄海峰 单位:海军潜艇学院; 山东青岛266199

摘要:海洋锋作为海洋中普遍存在的一种现象,密度跃减幅度大时会危害水下航行潜艇安全,不同的应急措施所产生挽回效果截然不同,但目前缺乏有效的手段预测潜艇水下航行遭遇海洋锋险情应急操纵挽回效果。为了解决上述问题,将海洋锋模型所得出潜艇遭遇海洋锋所产生的负浮力与高压气吹除主压载水舱的排水模型所得出的正浮力和力矩同时代人潜艇垂直面运动方程,构建了潜艇遭遇海洋锋险情应急预测仿真模型。通过数值计算,仿真预测了潜艇遭遇三种典型密度锋时采用不同挽回措施的应急操纵效果。结果表明,潜艇遭遇跃减幅度较大的海洋锋时,仅采用车、舵的操纵无法挽回潜艇,必须及时使用高压气吹除主压载水舱,气、车、舵的综合使用是潜艇遭遇海洋锋应急操纵的最有效方式。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真
16-21

高超声速飞行器表面气动热传递预测

作者:蔡礼港; 常秋英; 杨超; 李栋 单位:北京交通大学机械与电子控制工程学院; 北京100044; 中国兵器工业导航与控制技术研究所; 北京100089

摘要:高超声速飞行器与附近大气存在着强烈的压缩与摩擦作用,产生的热传递到飞行器表面,会导致表面材料发生变形甚至烧蚀。在高超声速飞行器的设计阶段,需要准确预测飞行器气动热状况,采取相应防热措施,以保证飞行稳定性与安全性。针对某型号高超声速火箭弹,给出一种用于预测弹头热流密度的工程计算方法。为提高计算准确度,同时考虑了边界层内气体参数的变化与飞行攻角的影响,采用了参考焓法和等价锥法。计算中把弹头分为驻点、圆头和锥面区域三部分,分别采用对应的热流密度计算公式,算例验证表明,上述计算方法简捷有效,计算量小,可在飞行器概念设计与早期分析中使用。最后,将上述算法应用于某型号高超声速火箭弹弹头,计算得到飞行器在一定高度和速度飞行时的驻点和锥身热流密度.并给出不同攻角下弹头的热流密度分布状况,为飞行器设计檬供依据.

22-25

民用航空电子系统功率输送方式智能转换仿真

作者:何超 单位:中国民航飞行学院航空工程学院; 四川广汉618307

摘要:对民用航空电子系统功率输送方式的智能转换,在提高航空电子系统应用效率和航空安全飞行中具有重要意义,航空电子系统功率输送方式的优劣直接影响飞机的安全性和可靠性。在对电子系统功率输送过程进行控制时,传统方法主要通过电子系统输送电流进行功率控制,忽略了电子系统功率输送时电流过高,降低电子系统内部工作的有效性和可靠性,提出基于移相控制方法的电子系统功率输送方式智能转换方法。利用航空电子系统的工作模态和输出电压等条件,计算电子系统电感电流的对称性,并利用得到的电流有效值来计算航空电子系统电流过零点的值,分析航空电子系统输送功率的消耗。并对功率进行标幺化处理完成电子系统的数学建模。利用输出电压、电感电流计算电子系统工作模式下的输送功率,对其进一步标幺化处理后,分析电子系统工作模式的取值范围,实现航空电子系统功率输送方式的智能转换。仿真结果表明,提出方法可以有效控制电子系统功率的输送,并能够保护发电机的工作的可靠性。

26-30

液体火箭发动机离心泵受过载变化的影响研究

作者:纪可心; 辛家文; 赵啟辰; 李强 单位:北京航空航天大学宇航学院; 北京100191

摘要:运载火箭在飞行过程中存在较大的过载变化,液体火箭发动机离心泵入口压力也会相应变化。为分析清此情况下离心泵瞬态气蚀流场特性与稳态气蚀流场特性的区别?从气蚀模型的角度出发,采用了一种基于Rayleigh—Plesset气蚀模型的仿真方法。通过对Rayleish—Plesset方程进行数值求解,理论上分析了离心泵非稳态流场与稳态流场气蚀特性的区别,之后对离心泵诱导轮建立了三维模型,分别应用基于Rayleigh-Plesset气蚀模型的非稳态仿真方法与稳态仿真方法,求解了不同入口压力下的瞬态流场与稳态流场离心泵诱导轮内气相体积分数的数值。仿真结果表明,同一入口压力下瞬态流场的气相体积要低于稳态流场,稳态流场的气蚀程度要重于瞬态流场;且气相体积分数的差值随着入口压力变化率的增大而加大,二者气蚀程度的区别也随之变大。

31-35

雷达武器威胁下的飞行航路规划仿真研究

作者:李小兵; 周新志; 赵成萍; 宁芊 单位:四川大学电子信息学院; 四川成都610065; 中国电子科技集团公司第29研究所; 四川成都610036

摘要:飞行平台在雷达武器威胁环境里执行任务时,需预先规划一条全局最优航路,从而达到保证飞行平台不被击落且能完成任务的目的。一般航路规划方法只从生存或任务单个方面进行航路规划,并未考虑在雷达武器威胁环境里飞行平台的生存状态或任务完成状态的随机性,更重要的是未刻画状态之间的依赖关系,且状态固定不易扩展和适应新的环境。为了解决上述问题,提出了一种基于连续时间离散状态的马尔科夫链的生存任务模型,并设计了联合生存和任务的航路评估模型,保证了生存状态、任务状态以及威胁环境三方面的随机性和统一性。在此基础上使用一次指数平滑模型来改进的差分进化算法,实现了全局航路规划。仿真结果验证了生存任务模型与航路评估模型以及全局航路规划方法的可行性和有效性。

36-40

一种低轨成像卫星星座覆盖性能快速统计模型

作者:孟少飞; 刘新学; 杨其; 刘庆国 单位:火箭军工程大学; 陕西西安710025

摘要:针对传统星座覆盖性能统计在低轨星座设计中方法计算量大、计算速度慢的问题,设计了一种基于二维图理论的新的低轨成像星座覆盖性能统计模型。首先提出了一种二维图理论,分析了卫星和目标点在天球面的相对几何关系,建立了二维图的解析数学模型。其次讨论了卫星对二维图的覆盖条件,并进一步研究了卫星单次经过纬线时的覆盖范围模型和算法。通过将目标区域划分成纬度条带,研究了星座对单个纬度条带的覆盖性能的统计原理和方法,并建立了整个目标区域的覆盖性能模型和流程。最后通过实例对比分析了传统统计模型和该算法模型的时间复杂度,验证了上述方法结果的精度。

41-45

卫星雷达回波信号对在轨航天器目标运动探测

作者:秦记东; 李龙; 孙涛; 彭华峰 单位:信息工程大学信息系统工程学院; 河南郑州450002; 盲信号处理重点实验室; 四川成都610041

摘要:利用卫星雷达回波信号对在轨航天器目标运动探测可实现对自旋卫星的旋转周期估计,对卫星的工作状态和威胁评估具有重要意义。传统方法对空间碎片旋转周期估计时会出现真实周期倍频和半频的问题,导致估计错误。针对上述问题,分析窄带雷达回波信号的多普勒频率信息,结合CLEAN算法,提出一种基于时频分析的卫星旋转周期估计算法。算法首先通过多项式拟合来去除由目标平动带来的多普勒频移,并利用短时傅里叶变换计算剩余信号的时频谱,然后基于CLEAN算法提取卫星主要散射点的强度和周期信息,最后根据强散射点的强度和周期信息计算目标的旋转周期。理论分析和仿真结果表明,相比于快速傅里叶变换类算法和自相关函数类算法,上述算法法能够有效地解决半频和倍频的问题,提高估计精度。

46-49

航空启动发电机齿轮后轴承失效性故障分析

作者:唐西西 单位:广西科技大学计算机科学与通信工程学院; 广西柳州545006

摘要:为了减少轴承故障引发的航空启动发电机运行故障,需要对轴承故障进行及时分析与排除,针对现有分析方法中存在的受噪声信号影响较大、准确率较低、所需时间长等问题,提出一种基于阈值去噪的航空启动发电机齿轮后轴承失效性故障分析方法。采用正交小波变换法对轴承故障振动信号进行处理,依据概率论的正态分布原则设置对应的阈值筛选小波变换系数,通过系数逆变换对信号进行重构,去除噪声信号。利用定子电流与故障振动信号间的关联性,将去噪后的信号进行分段并对各分段进行频谱分析,获取信号频率的信息传递函数,进一步获得故障振动信号的样本特征。根据故障信号特征构建故障分析模型,对故障特征进行对比分类,完成故障分析。仿真结果表明i上述方法能够降低噪声信号对故障分析结果的影响;增加分析结果的准确性且所用时间更短,具有一定的工程实用价值。

50-54

基于模糊控制的飞机刹车最佳磨损控制研究

作者:王辉; 吴治剑 单位:中国民航大学航空工程学院; 天津300300

摘要:针对A320飞机着陆刹车过程中的刹车盘磨损问题,研究了飞机刹车系统的优化控制,提出了相应的控制策略。传统刹车控制方式下的飞机着陆过程会使得刹车盘产生严重的磨损。基于simulink平台建立了飞机刹车系统模型以及刹车盘磨损模型。以刹车压力变化率与滑移率为控制对象,采用了偏差模糊控制降低飞机着陆刹车过程中的磨损。仿真结果表明,可以显著的优化飞机着陆刹车过程中的磨损性能,提高飞机刹车盘寿命,为飞机刹车系统的优化设计提供了参考依据。

55-59

飞艇平流层风场空中驻留状态估计研究

作者:王鑫; 周平方; 段登平 单位:上海交通大学航空航天学院; 上海200240

摘要:平流层飞艇可携带大载荷实现长时间悬停,是理想的高分辨率对地观测平台。飞艇悬停需要对环境风场和飞行参数进行精确地感知,因此对环境风场的感知与飞艇自身状态的估计是定点悬停的一大难点。传统测量手段测量精度低,不能解决风场与飞艇自身运动造成的数据耦合问题。针对上述问题,研究了一种综合惯导、GPS和风速风向仪数据,根据飞行动力学方程,利用无迹卡尔曼滤波来估计风场环境和自身状态的方法。上述方法克服了普通直接测量元件精度较低的问题。根据验证飞行获取的数据进行的仿真表明,上述方法估计精度高,实时性好,具备较高的工程应用价值。

计算机仿真杂志能源领域仿真
60-63

用于光伏并网变换器的MMC控制策略研究

作者:蒋林; 袁满; 尹梦婷; 龚洁 单位:西南石油大学电气信息学院; 四川成都610500

摘要:为了解决模块化多电平变换器(modular multilevel conveter,MMc)应用于大型光伏并网系统的电压不平衡以及环流过大等问题,本文提出将PIR控制器与电容电压排序法结合的控制策略。该方法可有效抑制环流电流中的直流和交流谐波成分,减小电容电压波动;结合排序法对直流电容充放电进行选择,减少控制系统中的PI调节参数,实现电容电压平衡。最后,基于simulink构建了仿真模型,仿真结果表明,该控制策略不仅可实现模块化多电平变换器在并网过程中的均压和环流控制,还能有效改善电能质量。

64-67

复杂智能电网畸变信号故障检测与恢复仿真研究

作者:李静波 单位:长春工业大学人文信息学院; 吉林长春130122

摘要:以解决当前电网畸变信号故障检测与恢复方法中存在的检测率和恢复系数低问题为目的,提出基于瞬时频率的复杂智能电网畸变信号故障检测与恢复方法。利用深度优先搜索法对电网中开关层畸变信号故障进行检测,采用Petri模型对电网中馈线层畸变信号故障进行检测。通过粗糙集理论对电网中变电站层畸变信号故障进行检测。基于检测出的电网总畸变信号,分析故障信号瞬时频率和原信号频率之间的关系,得到信号重采样的时间间隔,据此设定一个整数值,将瞬时频率转换为恒定值,并利用三次样条函数插值方式完成畸变信号重采样,获取恢复之后的电网信号。实验结果表明,所提方法电网畸变故障恢复系数平均为0.93,故障检测率较高。上述方法具有很强的检测性能,实用性优于当前方法。

68-72

基于功率预测法的波浪发电系统功率平滑策略

作者:潘一夫; 杨俊华 单位:广东工业大学自动化学院; 广东广州510006

摘要:波浪能的波动性和随机性较大,为满足并网要求,需提高波浪发电系统输出功率的平滑性。采用蓄电池/超级电容混合储能对波浪发电系统输出功率进行平滑,利用极限学习机算法滚动预测波浪发电系统输出功率,获取周期内平均功率。结合蓄电池能量密度高和超级电容功率密度高的特点,根据预测功率来控制蓄电池和超级电容的充放电,平滑波电系统在不同波浪条件下的输出功率。通过在规则波浪和突变波浪条件下的仿真,验证了其有效性。