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计算机仿真 2007年第07期杂志 文档列表

计算机仿真杂志军事领域仿真

陆军合同作战指挥决策过程建模1-4

摘要：现代作战的快速性，使得指挥员完成决策任务必须依赖于计算机辅助决策的帮助，而开发实用的决策支持系统需要有决策过程模型作为基础。针对目前这类过程模型存在的不足，根据陆军合同作战指挥的特点，通过将决策者和辅助决策者以及计算机应用程序功能综合纳入建模过程，提出了“一条主线、两层分级、三种关系，四种活动”为要素的主从式建模方法，其特点是便于决策者、辅助决策者以及参与决策者等相关人员的相互了解和沟通，突出了计算机应用程序在模型中应具有的基本功能，在辅助决策系统的分析设计上，为军事和技术人员提供了一种便于交互和便于理解的表示方式。

基于声图像序列的快速目标跟踪算法5-8

摘要：针对声图像具有对比度低、不同时刻目标回波变化大等特点，提出了一种基于卡尔曼滤波和数据关联算法的快速目标跟踪算法。该算法首先对声图像序列进行高斯平滑和自适应阈值分割处理，在此基础上建立卡尔曼滤波目标跟踪模型和数据关联目标匹配算法，分析计算了可跟踪的目标速度上限值。仿真结果表明，该算法可较准确地实现目标跟踪，允许的目标速度可满足实际应用的需要。同传统文献算法相比，该算法具有实时陛好、鲁棒性强，能更好地适应目标分裂或合并等情形。

军事概念模型分阶段分层次开发过程研究9-12

摘要：针对军事概念模型内涵多样化的问题，参考美军思想，将军事概念模型开发过程扩展为领域知识层概念模型和系统分析层概念模型2个阶段；并将后者进一步细分为仿真联合体层、仿真应用层、复合模型层等3个基本层次；然后，以空间作战模拟为例，给出了每个阶段、每个层次概念模型的含义以及它们的建模方法。分阶段、分层次开发军事概念模型的优点在于：每种概念模型侧重描述不同的内容，目标明确，能够很好地满足作战模拟系统开发周期中不同阶段、不同系统开发人员的需要，具有较好的应用价值。

面向识别的雷达舰船目标低分辨回波仿真技术13-17

摘要：雷达目标回波的高精度仿真是目标识别系统训练和测试的重要手段。针对低分辨雷达舰船目标自动识别的应用背景，提出了基于模板和模型的低分辨回波仿真技术。根据舰船目标的CAD三维模型，利用电磁计算方法得到全姿态的一维距离像模板。在凝视状态下，利用目标距离像模板和雷达发射信号模拟目标低分辨回波；在扫描状态下，利用全姿态一维距离像重构不同角区中目标的散射中心模型，并结合雷达波束的扫描方式获得了目标的仿真回波。结果表明，所提出的基于模板和模型的回波仿真技术对雷达舰船目标具有良好的低分辨回波仿真能力。

鱼雷寿命周期费用模型敏感参量的识别18-19

摘要：介绍了鱼雷寿命周期费用的概念和研究寿命周期费用的重要性，并对影响寿命周期费用的敏感参量进行识别。影响鱼雷寿命周期费用的参量很多，各参量对寿命周期费用的作用不完全相同，影响大的参量是鱼雷寿命周期费用的敏感参量。信息论中的相对熵可用于度量两个参量符合的程度，符合的程度越大，相对熵越小。结合实例对鱼雷寿命周期费用的敏感参量进行了识别，结果令人满意。利用相对熵理论识别鱼雷寿命周期费用模型敏感参量，对影响寿命周期费用的因素按重要性进行分类，便于建立模型时对参量的选择。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真

舰载无人机起飞动力学研究与仿真20-23

摘要：舰船搭载无人机不是简单的“无人机和舰船”组合，而是一项复杂的系统工程。海上和舰上的情况与陆地有很大差别，海浪特性、舰船运动、舰船空气尾流场、舰面建筑物和设备都直接影响到机一舰动态配合特性。无人机的舰上起飞是研究机一舰动态配合的主要内容，它是无人机起飞安全和充分发挥其潜力的有力保证。为此利用频谱分析方法得出海浪中舰船的摇摆运动规律，并把舰船运动、海面风场及舰船尾流的影响加入到无人机的运动方程中进行建模仿真，研究了舰船运动及海面风场影响下无人机从舰船起飞的动力学特性，并得出其安全起飞的基本条件。

一类回归轨道随机生成算法实现24-26

摘要：不同的卫星应用系统对轨道设计提出了不同的要求。文中提出的算法，能够自动生成卫星轨道参数，保证回归轨道卫星过顶地面某指定区域时，位于轨道的近地点，以满足卫星近地探测、侦察的一类仿真应用需求。该算法通过已知的近地点星下点坐标和随机的升交点经度确定出轨道面的空间位置；通过回归周期和近地点卫星高度确定出轨道形状和大小，进而求得满足条件的轨道方程。该算法在Vc＋＋中得到实现。文章最后给出了一个验证算法，通过输出数据和卫星星下点轨迹图验证了原算法。实践表明，文中提出的算法有效地支持了整体系统的仿真。

自适应粒子滤波在卫星紫外导航中的应用27-30

摘要：基于紫外敏感器的自主导航系统是典型的非线性和噪声非高斯分布的系统，针对扩展卡尔曼滤波（EKF）和Unscented卡尔曼滤波（UKF）不适于噪声非高斯分布的系统，和一般粒子滤波缺乏在线自适应调整能力等问题，提出了将基于正交性原理的自适应强跟踪滤波器（STF）和UKF相融合作为重要密度函数，应用于基于紫外敏感器自主导航粒子滤波器新方法，通过UKF构造粒子群，对粒子群中的每一个粒子的每一个sigma点用STF进行更新，使得算法的鲁棒性增强，有极强的对突变状态的跟踪能力，具有强的自适应能力。为了说明算法的有效性，结合模拟的轨道数据和测量数据进行了仿真，仿真结果说明了所提算法的有效性。

热层合结构横向应力分析的仿真31-34

摘要：复合材料热层合结构已广泛应用于航天飞行器。横向应力对复合材料热层合结构的破坏失效具有重要影响。文中基于层合板的一阶剪切变形理论，利用后处理方法，编制设计了复合材料热层合结构横向应力分析计算软件。应用该计算软件对薄板结构厚度方向温度梯度、材料的性能、结构的厚度等参数对热结构的横向应力分布的影响进行了分析讨论。算例，表明，剪切弹性参数对热结构的横向应力沿厚度方向的分布影响明显。该方法能用于相关热结构的分析设计。

作战运筹仿真实验系统设计探讨35-37

摘要：为了实现运筹研究的科学评估和方案优化，考虑将实验方法引入到作战运筹的研究中来。运用计算机仿真的方法进行作战运筹实验，将有效地提高实验的可重复性和可信度。参照既成的作战模拟系统的构架，结合导弹作战本身的特点，并考虑到实验结果对运筹研究的反馈作用，对导弹作战运筹实验系统的构建进行了探讨。主要探讨了三类实验系统：面向体系运筹的攻防对抗类实验系统、面向规划运筹的方案评估类实验系统、面向战场运筹的态势推演类实验系统。根据三类实验系统的特点，提出了构架设计方案。对这些实验系统设计的探讨，是作战实验室建设的先期探索，为计算机仿真方法在军事运筹学中的应用提供了参考。

飞机圆弧风挡鸟撞击问题有限元模拟38-42

摘要：研究了飞机圆弧风挡受鸟撞击的问题。基于飞机圆弧风挡玻璃受鸟体撞击的实验观察，首次建立了国产某型军用飞机圆弧风挡及其相关部件的全尺寸有限元分析模型。利用流固耦合方法分析了圆弧风挡受鸟撞击问题。计算结果得到了风挡整体结构的变形、位移、应变、应力等几方面的数据，给出了不同速度下撞击力随时间的变化曲线，给出了圆弧风挡在经受鸟体撞击时发生破坏的可能位置。研究结果表明，该圆弧风挡满足工程设计的需要，数值模拟与实验相应结果吻合较好，说明模拟工作的有效性。同时数值模拟结果为研制新机型提供了有价值的数据。

坐标变换方法及在卷弧翼弹弹道仿真中的应用43-46

摘要：方向余弦阵、欧拉角法和四元数法是将导弹运动的矢量式变换到标量形式的导弹运动方程组常用的方法，文中分别通过绕质心运动的方程组和欧拉角定义的几何图形分析了欧拉角出现奇异的情形。分别按231转动和按321转动的次序采用欧拉角法和四元数法建立导弹运动方程组，并经仿真计算，得出欧拉角和四元数在不出现奇异的情况下，所得的结果比较接近的结论，以及导弹的轴向高速旋转有助于保持法向和横向稳定性的结论。

基于Agent的卫星体系效能评估仿真方法47-50

摘要：利用仿真手段进行卫星体系效能评估具有可信度高、针对性强等优点。文中主要讨论卫星体系效能评估指标确定和效能评估仿真框架的建立问题。文章分析建立了卫星体系系统效能和作战效能两类度量指标，以系统、全面地描述卫星体系的作战能力。详细设计了由物理层、信息层、认知层构成的Agent仿真模型，抽象出了各种类别的Agent，并在此基础上构建了集运行仿真、作战仿真两种类型仿真为一体的卫星体系效能评估仿真框架，讨论了仿真框架的具体实现方案。该仿真框架能够较全面地计算各类效能度量指标，从而有效地对卫星体系进行效能评估。

基于虚拟现实的防空导弹杀伤效果仿真51-54

摘要：为真实再现防空导弹遭遇目标时的情景，模拟引信起爆战斗部及其配合情况，表现导弹战斗部破片对目标的覆盖程度，显示破片命中目标的位置和毁伤情况，统计命中目标的破片数，在建立弹目运动、引战配合、目标易损性、破片弹道飞散、命中目标的破片数目等数学模型的基础上，应用场景生成、实体模型建立、环境集成、碰撞检测等技术，创建出接近真实试验环境的三维虚拟世界，实现了导弹对目标杀伤效果的虚拟仿真，从而改进了导弹试验结果分析和评定方法，提高了工作效率。

高空飞艇航迹规划的多种随机搜索算法55-58

摘要：针对高空飞艇的航迹规划问题进行了分析和计算。考虑到高空飞艇的飞行特征，首先对其航迹规划问题进行了适当简化，转变为求解巡回旅行商问题（TSP），并给出相应的数学描述；然后在此基础上介绍遗传算法、蚁群算法和模拟退火算法，并运用这三种随机搜索算法求解高空飞艇最优航迹；最后通过仿真算例简要地分析和比较了各个随机搜索算法的性能。仿真结果表明以上三种随机搜索算法对于解决规模较大的高空飞艇航迹规划问题是行之有效的，求解效率高于传统搜索算法。

作战飞机方案设计评估指标体系研究59-61

摘要：作战飞机方案设计评估是飞机研制过程的关键环节，而方案设计评估指标体系的建立是保证方案设计科学合理的重要基础。针对现代作战飞机发展的新技术、新思想以及作战飞机方案设计的特点，提出以系统效能、寿命周期费用和研制周期作为上层评估指标，并对以上指标进行了分解，给出构造的作战飞机方案设计的评估指标体系，同时对该评估指标体系作了简要介绍与可用性分析，最后给出了具体的设计方案验证的方法并运用实例对该评估指标体系进行了验证，结果表明该指标体系在对作战飞机设计方案评估时具有一定的实用性。

H∞回路成形法设计直升机飞控系统62-64

摘要：直升机飞控系统幅频特性应低频高增益，高频低增益，尽可能提高带宽，以适应全包线机动飞行，优良动态跟踪及通道解耦等要求。用回路成形法结合经典控制理论，通过选取恰当的权阵和，而后用优化得到控制器，给出了直升机飞控系统内回路工程设计的具体策略。并指出了回路成形设计中的抗积分卷绕实施途径。对所给出的设计策略的有效性均辅以仿真验证。在成功的内回路设计基础上，可简便地单独设计外回路各通道。

一种改进的比例导引规律的设计与仿真65-68

摘要：由于经典比例导引规律对大气层外高性能目标的命中精度不理想，文中就此问题提出了一种改进的比例导引规律。该导引规律的改进之处有两点：①提出了目标飞行弹道的预估算法，保证了导弹对目标位置和速度的实时预估，解决了红外导引头带宽限制的问题；②以减小脱靶量为指标，提出了较优导航比例系数的搜索算法，解决了弹体可用过载限制的问题。仿真结果表明，这种改进的比例导引规律对高性能目标能够取得较高的命中精度，相比经典的比例导引规律有很大的性能改善。