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摘要：未来战争模式逐步向智能化、多域化方向发展,装备体系对抗不断加剧,并呈现出智能化、体系化、无人化、平台化、战术化的特点,对传统体系对抗仿真技术提出巨大挑战,主要包括体系架构无法适应动态变化、模型体系无法快速形成仿真能力、建模技术无法跟上智能作战步伐、仿真平台无法适应多分辨率应用需求。基于体系对抗仿真新需求,开展了最新仿真技术研究,从面向服务技术、模型框架技术、认知域决策建模技术、实时LVC技术四个方面探讨了若干新型仿真技术在体系对抗仿真中的应用。研究结果表明,上述关键技术可以解决体系对抗仿真的新问题。

摘要：针对常规水面船舶具有二阶非完整约束的特点,利用动态非线性滑模分解迭代设计结合增量反馈方法,解除了要求参考航向已知和角速度持续激励的限制条件,并且无需对不确定模型参数或风、流干扰进行估计;通过对跟踪偏差进行输入输出解耦,设计了输出反馈控制器,在仅有平面轨迹和船位已知条件下可完成欠驱动船舶的轨迹跟踪。应用"育龙"轮的非线性水动力模型进行了仿真,结果表明输出反馈控制器能够有效进行圆弧和正弦的曲线轨迹跟踪,并且对外界干扰不敏感,具有强鲁棒性。验证了设计的控制算法能有效解决模型参数不确定以及外界风流干扰未知的难点问题,具有很强的实践应用价值。

摘要：为了研究杀爆弹破片对目标的侵彻毁伤情况,基于simulink搭建了杀爆弹破片场、弹目交汇以及穿透概率等仿真模块,考虑了爆心与目标较近时,破片密度在目标面上的分布情况,得到了破片场的各项参数以及目标面元的穿透概率和整体的毁伤概率。依据相关实验数据,设计并进行了仿真,得到了某典型杀爆弹对不同厚度装甲板的毁伤威力表征。仿真结果表明,上述仿真模块直观形象、易于修改,仿真方法具有合理性和有效性,仿真结果可以较为准确的反映杀爆弹对靶板的侵彻毁伤情况。

摘要：由于船载天线雷达系统结构较为复杂,其伺服系统和机械结构虽然存在较多耦合,但是在仿真过程中往往被分开进行建模和研究,这使得建模得到的天线系统模型的整体性和逼真度不足。针对上述情况,提出了一种将天线伺服机理与动力学结合的建模仿真方法。首先根据先验知识搭建了天线伺服系统机理模型并通过系统辨识进行优化,再根据天线运动特性搭建了天线系统的动力学模型,最后在软件仿真环境中将上述模型模块进行整合联调并测试。通过与实装设备进行实验比较和数据对比,结果表明建模得到的天线系统模型的逼真度较高,能够满足船载天线系统仿真的需要。

摘要：水面舰艇支援岛礁防空作战是完善岛礁防空体系的重要支撑,防空舰的合理配置是有效发挥岛礁防空体系作战效能的前提。敌空袭方向的难以预知,给防空舰的配置造成困难,防空舰的合理配置需要从防御纵深、掩护范围、多舰协同等方面进行综合考虑。针对上述问题,首先提出了防空舰支援岛礁中、远程防线的任务区分,明确了防空舰在岛礁中、远程防线中的主要任务。建立了单舰支援岛礁防空作战的配置模型,以掩护角最大为准则,确定单舰距岛礁的配置距离。建立了双舰配置模型,综合杀伤区耦合、通信距离、电子对抗、火力掩护几因素确定双舰配置距离,双舰配置模型可进一步向多舰拓展。最后,仿真结果表明,建立的模型可为防空舰支援岛礁防空作战部署提供决策参考。

摘要：针对于临近空间高超声速飞行器的定位跟踪问题,探究了基于低轨双星系统对于目标的定位跟踪性能,建立了高超声速飞行器的弹道模型,基于STK和Matlab两种仿真软件,搭建了双星对于目标的定位跟踪观测场景。采用了经典的运动学模型进行目标定位跟踪,研究了基于CV、CA、CS模型的无迹卡尔曼跟踪算法,进行了三种跟踪算法的对比分析。仿真结果证明,CS和CA模型比CV模型更适用于高超声速飞行器的定位跟踪,同时指出了为了进一步提高目标的定位跟踪性能需要引入机动检测或多模型算法。

摘要：研究多无人机编队的队形精确控制问题。为解决采用集中式的编队控制策略中,存在长机通信负载大的问题,提出了基于虚拟长机状态估计的分布式编队控制方法。首先,求出僚机航向坐标系下虚拟长机的相对位置,建立了多无人机编队模型。其次,采用图论描述编队通信拓扑结构,并通过邻接通信,估计出虚拟长机状态来引导编队飞行。最后,引入位置、速度和航向作为协同变量,设计了具有线性混合器的编队保持控制器,使各无人机快速跟踪期望队形指令和保持队形稳定。仿真表明,各无人机对虚拟长机状态的估计误差渐进收敛到零附近,证明了虚拟长机可以作为编队的导引,提出的编队控制策略可以实现编队队形的精确保持,并能快速准确地跟踪预定航线。

摘要：航空器航迹跟踪精度直接关系到是否满足基于轨迹运行的实时跟踪业务需求,针对航空器的四维航迹跟踪分析中涉及参数过多的问题,采用最近邻域关联滤波算法以及传统的概率数据关联算法与卡尔曼滤波算法结合的概率数据关联滤波算法对航空器运行过程中的时间、三维位置及速度进行跟踪精度设计,并且使用MATLAB仿真软件进行了理论仿真及分析。通过对同一航迹进行跟踪分析,比较两种算法在三个不同方向上的位置及速度上的跟踪情况,滤波误差均值,取误差均值较小者为优。仿真结果表明,上述两种算法都能够对航迹进行较好地跟踪,并且可以满足基于轨迹运行的业务需求。

摘要：针对现有扑翼飞行器的扑翼机构结构单一、无法实现灵巧高效的仿生运动等缺点,在单驱动方式的基础上,设计了一种能够同时实现扑动和两级折叠运动的新型扑翼机构,据此提出一种三段式扑翼机构分析模型,并建立了机构的运动学和气动力计算模型。分析了扑翼机构在一个运动周期中翅翼的折叠角度及升力变化规律,证明上述机构符合仿生设计要求,并且有较好的气动力特性。分析了在三种典型飞行状态下内、中、外三段翅翼所受的气动力变化,并与两段式扑翼模型进行了比较。相较于单段式与两段式扑翼,三段式扑翼机构具有更好的仿生运动特性和气动性能。

摘要：针对翼伞系统在实际飞行过程中受到环境因素及系统误差的影响而导致翼伞系统落点位置发生变化的问题,采用蒙特卡洛方法对翼伞系统在飞行过程中受到的多种随机干扰因素进行了分析,给出了各干扰因素的处理方法,建立了翼伞系统九自由度蒙特卡洛落点仿真模型,得到了各干扰因素对翼伞系统落点分布的影响规律。仿真结果表明,回收物质心位置偏差对翼伞系统落点分布影响较大,侧风干扰对翼伞系统在侧风方向落点分布有较大影响。有关结论可以为回收落区划分及回收物搜寻提供理论依据。

摘要：空间机器人利用自身安装的机械臂捕获非合作目标形成组合体。捕获非合作目标后系统质量特性参数会发生突变,严重的会导致组合体失稳甚至翻转,因此组合体的姿态控制问题成为空间机器人捕获非合作目标的一大难点。传统的控制模型时间长、能耗大,很难解决机器人在太空中遇到的实际问题。针对上述问题,提出了一种最优控制模型实现组合体姿态最优控制。该方法中,空间机器人能够控制完全伸展的机械臂臂杆从初始状态转移到收拢的目标状态,快速准确地实现了组合体系统的稳定控制。仿真表明,上述方法实时性好、准确度高,具有较高的工程应用价值。

摘要：航空发动机发生非包容事故时,叶片从高速转子脱落并带有姿态角撞向发动机机匣,但在已有的机匣包容性相关研究中,大部分为叶片正面直接冲击靶板,较少考虑叶片撞击时的姿态角对机匣包容性的影响。为研究双层金属机匣在受到带俯仰角的断裂叶片撞击时的包容能力和破坏模式,运用滑膛炮进行打靶试验模拟高速叶片撞击机匣,采用有限元仿真软件对打靶试验进行数值仿真,并通过仿真方法对机匣包容性规律开展进一步探索。结果表明,数值仿真结果与打靶试验结果较为吻合,仿真可准确评估打靶试验的靶板强度、预估发动机机匣包容性。基于此,运用仿真得出带俯仰角叶片撞击机匣的包容经验公式,得出机匣包容临界速度与叶片俯仰角成正比的结论,并分析了不同俯仰角对靶板破坏模式的影响。

摘要：针对不锈钢翻卷管吸能器的研制与启动载荷设定的难题,首先采用实验与有限元模拟的方法验证了一种不锈钢翻卷管成形新工艺的可行性。然后在前处理软件MSC.Patran中建立了乘员-座椅-吸能器系统的有限元模型,并采用非线性瞬态问题求解器MSC.Dytran,耦合人体响应计算程序ATB(articulated total body),仿真了系统的坠撞过程,得到了不同启动载荷翻卷管吸能器保护下的乘员腰椎载荷曲线,并理论推导出了乘员腰椎载荷与翻卷管启动载荷的关系。研究结果表明乘员腰椎载荷与翻卷管启动载荷呈正线性关系。

摘要：将控制分配与参考模型滑模控制相结合提出一种容错控制方法。无人机在空中出现动力系统失效情况时(如电机卡死等),传统容错控制方法需要牺牲某一自由度达到一定控制效果,针对这一情况,提出优化的容错控制方法即不牺牲自由度的容错控制。以具有特殊旋翼结构的六旋翼无人机作为实验平台,根据其飞行原理及动力学模型来设计控制器,并结合控制分配理论,实现所有自由度均可控的容错控制。最后,通过实际飞行实验来验证所设计的控制器的有效性。

摘要：为确定输电线路对机场通信导航设备的干扰程度,进而得到飞机的安全防护距离,基于Sommerfeld水平电偶极子场理论,建立了水平单导线电场强度的计算模型,得到输电线路时谐电流在任意点激励的电场强度水平分量,给出了适用于中短波和超短波段输电线路再辐射电场强度的计算方法,经过仿真分析及以无人机为载体,携带相关设备进行的干扰测试实验,验证了分析的合理性。并以仪表着陆系统为例进行了防护距离计算,为确定飞机飞行安全的防护距离,提供了一定的依据。