计算机仿真杂志 北大期刊 统计源期刊

计算机仿真 2008年第02期杂志 文档列表

计算机仿真杂志综述

仿真建模与验模1-5

摘要：基于数学模型的数字仿真特别重视仿真建模与验模，因为它是数字仿真获得成功的关键一步。遗憾的是，目前开发都处于独立状态，难免低水平重复。为了提高仿真效率和水平，需要倍加关注技术参考模型、本体模型和元模型驱动模式；为了提高仿真置信度，需要进一步推广VV ＆ A在仿真全生命周期的应用。让仿真建模与验模的发展也能沿着数字化、科学化、智能化、虚拟化、网络化、集成化、协同化、普适化的方向大踏步地前进!

计算机仿真杂志军事仿真

水下航行器头部共形阵与平面阵主要参数比较6-8

摘要：为增大水下声基阵的作用距离，水下声系统的主要发展趋势之一是低频化。但在低频段上获得大的辐射功率并保持期望的发射指向性，安装在水下航行器头部的常规平面基阵不能满足要求。为解决这个问题，现在多采用共形布阵方式，这样可以增大基阵的辐射面积，同时扩大基阵发射和接收波束的覆盖范围，在多个方面较之平面阵具有优势。通过分析比较水下航行器头部共形阵和平面阵的主要性能参数，对其不同工作频率下作用距离进行对比计算，验证低频条件下共形阵作用距离比平面阵有明显的优势。

两相爆震波爆燃向爆震转变过程的数值模拟9-12

摘要：针对液态辛烷／空气两相混合物燃烧波在一维封闭空间内传播的爆燃向爆震转变（DDT）问题，运用化学反应流动基本理论、颗粒轨道模型和两步反应模型，在拉格朗日质量坐标系中建立了对该现象的数学表达，并开发了数值模拟程序CT-PD，其中气体动力学方程采用显式S^γα,β差分格式，化学反应项使用二阶精度的Adams方法。通过数值模拟研究了液态燃料爆震波在爆震管内发生、发展、传播及其特性参数变化特点。研究发现在两相爆震中，由于油滴蒸发吸热及阻力作用，致使爆震波峰值压力及爆震波速等特性参数低于理论值。研究中将数值模拟结果与实验波形进行了比较，发现两者符合良好，说明计算方法是可行的。

磁罗盘与光纤陀螺的组合航向测量系统设计13-15

摘要：针对数字磁罗盘（Digital Magnetic Compass，DMC）与光纤陀螺（Fiber Optic Gym，FOG）单独使用时各自存在的缺点，为提高低成本航向测量方法的精度，提出DMC与FOG组合的概念，根据DMC与FOG的误差特性，设计了一种自适应卡尔曼滤波器将它们组合起来，获得最佳的指向精度。以低精度FOG真实静态漂移作为误差输入，进行了仿真实验，结果显示，自适应卡尔曼滤波误差收敛，能够很好地抑制DMC与FOG的偏置，同时平滑作用和信息融合作用效果明显，证明了此方法的有效性和可行性。

武器装备操作使用逻辑的仿真16-19

摘要：大型武器装备系统操作规程复杂，但操作使用逻辑单一。结合某武器装备系统，运用人工智能领域中知识表达的相关方法，分析产生式表达法与框架表达法相结合在此武器装备操作逻辑仿真中的运用方式，提出对此装备操作逻辑的最优表达方式。在此基础上，开发自动逻辑生成器，并详细介绍自动逻辑生成器的人机交互模型实现方式及逻辑仿真模型算法，对此逻辑仿真算法如何应用于复杂系统的逻辑仿真，提出下一步的改进方案。此逻辑生成器对大型武器系统的简单逻辑仿真效果良好。

基于UML的仿真实验设计系统设计与实现20-22

摘要：为满足信息化条件下武器装备体系概念演示验证仿真的需要，在分析仿真实验设计系统需求的基础上，对仿真实验系统设计中的武器装备体系构建、战场环境生成等问题进行了探讨，给出了作战计划生成方法，并根据仿真系统的需要设计了行动序列生成模版。在对系统架构进行了详细分析的基础上，利用UML对系统结构进行了分析设计，并对系统用例模型、结构模型和行为模型等进行了可视化建模。最后，采用微软公司的VC.NET程序语言进行了系统开发和实现。

基于信息素递减的蚁群算法的WTA问题求解23-25

摘要：武器目标分配（weapon target assignment，WTA）问题是一个典型的优化问题，需将武器根据迎击目标进行合理分配，使我方损失最小。结合WTA问题的特点，采用求解复杂优化问题的蚁群算法求解该问题。针对WTA问题求解规模大，精度高，实时性强的需求，在基本蚁群算法的基础上，采用基于信息素递减的改进蚁群算法。给出了求解WTA阔题改进算法的详细步骤，通过仿真试验验证了算法的有效性。同时，对于大规模WTA问题，改进蚁群算法与基本蚁群算法进行了比较，结果表明改进算法求解精度更高，收敛速度更快，能适应现代军事应用的要求。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真

传递对准中时间延迟的补偿方法26-28

摘要：在机载战术导弹动基座传递对准过程中，主惯导数据传递给弹载计算机有时间延迟因而会影响传递对准中卡尔曼滤波器的收敛速度和精度。研究分析了从机载火控计算机所传递的主惯导数据以及这些数据的延迟时间，提出直接利用主惯导姿态四元素、载机角速度和延迟时间等主惯导数据进行四元素计算，得出延迟后的主惯导姿态四元素，进而获得补偿后的量测失准角的算法，并建立基于“速度＋姿态”匹配方式的传递对准仿真模型进行验证，仿真结果表明该算法能有效的抑制时间延迟所造成的影响。

导弹尾焰的可视化仿真研究与实现29-32

摘要：为了对导弹尾焰进行逼真模拟，给出了一种有效的方法。首先，采用了三角函数对轮廓近似；其次，结合粒子系统对动态性和不规则性模拟；再次，使用粒子速度矢量切平面作为纹理映射平面并将其按照沿X轴环行分布，解决了二维纹理映射三维观察逼真性问题；最后，引入粒子发射盘并对速度分段增强了层次感。此外还采用圆形图案作为粒子纹理和通过火焰燃烧特性建立颜色映射方式等技术。采用了OpenGL平台实现了该方法，并与其它方法进行了对比，验证了该方法能有效的增强了尾焰的逼真性。

XML存储结构在仿真数据库中的应用研究33-36

摘要：为了解决飞行仿真数据库中复杂数据类型的描述及数据库表结构、表数据的的动态更新，实现系统的开放性，在仿真数据库系统中引入了XML存储结构。研究了XML元素数据与关系数据库元素的映射及相互转换，建立了XML存储结构数据模型，从而使用XML语言描述复杂工程数据。并应用XML灵活性、扩展性强的特点，设计开发了数据库表编辑器，讨论了动态数据模型的实现，提高了数据库的通用性及开放性。应用实践表明，采用XML存储结构适应于各种不同信息的描述，简化了庞大数据库的复杂度，极大地强化了工程数据库中保存信息与处理信息的能力，提高了数据库的可维护性、可扩展性和系统的开放性。

基于贪婪算法成像侦察卫星调度方法研究37-40

摘要：成像侦察卫星的调度问题需要考虑大量互相联系的约束条件，实现全面调度的难度比较大，特别是在作战的情况下，很难满足快速战略决策的要求，而且各种干扰因素将会对卫星的状态产生影响，需要优越的初始调度方案作为基础。针对以上提出的实际问题，首先对成像侦查卫星约束条件进行分析，在简单假设的基础上对问题进行描述，建立卫星调度的约束模型，基于贪婪算法原理，通过软件实现调度模型求解，得到成像侦查卫星的快速调度方案，为卫星任务状态变化的二次调度和满足快速战略决策提供比较令人满意的调度基础解。

混合二进制偏移载波调制技术41-44

摘要：针对即将在全球卫星导航定位系统GPS的L1民用信号和伽利略卫星导航定位系统的L1开放服务信号中使用的BOC调制技术的优化问题，对MBOC调制技术的基本概念作了重点介绍。并在此基础上用仿真方法验证MBOC（6，1，1／11）信号的多径误差和Gabor带宽，给出仿真结果，同时与BOC信号作比较。仿真结果表明：在采用正弦副载波时，MBOC（6,1，1／11）信号的抗多径性能相对于BOC（1，1）信号和BOC（2，2）信号有明显改善；但在采用余弦副载波时，MBOC（6，1，1／11）信号的抗多径性能相对于BOC（2，2）信号没有明显改善，并且BOC（2，2）信号在Gabor带宽方面还要优于MBOC（6，1，1／11）。而BOC信号接收机结构的实现却更加容易。因此，余弦副载波类型的BOC（2，2）相对于MBOC（6，1，1／11）更有优势。

强跟踪滤波器在潜射运载器传递对准中的应用45-48

摘要：潜射运载器在发射前进行精确的传递对准十分重要。然而潜射运载器的传递对准精度会因为潜艇挠曲变形而受到严重影响。为了解决艇体挠曲变形给运载器传递对准精度带来的不利影响，对强跟踪滤波器在潜射运载器动基座传递对准中的应用进行了研究，设计了强跟踪滤波器，仿真结果表明在潜艇具有很小的机动以及考虑艇体挠曲变形的条件下能够较好地估计出从惯导相对主惯导的失准角。由于该方法不必建立艇体挠曲变形的复杂模型，使得解决挠曲变形对传递对准精度影响的问题大大简化了，具有一定的工程意义。

高超声速飞行器参数化几何建模研究49-52

摘要：针对高超声速飞行器设计由于采用吸气式冲压发动机带来的机体／推进系统一体化而带来的优化设计问题，同时也为了进行总体优化布局，必须建立参数化几何模型。通过采用部件分解法，拟合曲线，坐标变换和旋转，拉伸截面，从而建立了高超声速飞行器类乘波体的完整的参数化几何模型。同时采用工程算法和CFD软件对其进行气动特性计算，工程算法的思路是先采用面元法对其进行无粘气动力计算，再通过经验公式来计算粘性阻力系数。两者结果显示类乘波体气动特性良好。

飞行器特性曲线拟合与飞行仿真研究53-56

摘要：随着计算机技术的高速发展，计算机仿真在航空航天领域得到了广泛的应用。飞行器的计算机飞行仿真计算涉及大量气动力特性和发动机特性参数，对这些参数采用两参数和三参数的曲线拟合方法替代过去的数值插值方法，减少了输入参数的数量，大大提高了仿真程序的代码效率和仿真实时性。基于这种方法拟合发动机和飞机气动特征的特性曲线，并利用Runge-Kutta方法建立了飞行方程的数值解算程序，对某型飞机起飞-巡航-降落过程进行了数值仿真。在此基础上设计了全程可视化程序，得到了全过程的舵面控制规律，为飞行模拟器的设计提供了有效的方法和手段。

基于动力学仿真的系留气球鼻锥有限元分析57-60

摘要：针对系留气球进行了动力学仿真分析，在此基础上对一种用于固定球体的新型鼻锥结构进行了结构有限元分析，以确定其强度与刚度。首先采用计算流体力学CFD求得特定风速下系留气球所受的气动力，随后通过多体动力学软件Adams进行动力学仿真分析，确定作用在鼻锥上载荷的大小，并以此作为有限元分析的载荷边界条件；然后采用有限元分析的方法对鼻锥结构进行静力学和动力学分析；最后确定极限风速下艇首与鼻锥连接处的变形、载荷及应力情况。通过分析，为新型鼻锥结构进一步的设计改进与优化提供了参考依据。

航天器爆炸冲击环境模拟装置仿真研究61-64

摘要：爆炸冲击环境对航天器具有较大的影响。摆锤式冲击试验台是模拟爆炸冲击环境的一种较好的手段。应用有限元理论，以显式有限元动力分析软件Ls-DYNA和大型商用有限元软件ANSYS为工具对摆锤式冲击试验台进行仿真研究；得到了不同条件下的响应谱曲线。并进行了讨论研究，给出了响应板设计参数、试验台支撑条件和冲击脉冲对响应谱曲线的影响，模拟了满足几种典型冲击响应谱试验规范的响应谱曲线。得出了摆锤式冲击试验台可以较好的模拟爆炸冲击环境的结论。

卫星网络建模与分布式仿真65-69

摘要：卫星网络仿真是对卫星网络进行优化设计、性能分析、效能评估的有效途径。针对卫星网络的组成结构和运行特点，建立了卫星网络的节点模型、结构模型、链路模型和通信模型。在此基础上，基于HLA／RTI体系设计并实现了分布式卫星网络仿真系统，详细给出了各联邦成员的设计。该仿真系统通过编辑想定方案可灵活部署网络结构并能仿真星间、星地链路的通信过程，为仿真验证面向应用的卫星网络理论研究成果提供了一个通用的支撑平台。最后给出了一个3GEO＋15MEO想定场景下的仿真结果，验证了模型的正确性和有效性。