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摘要:为研究火箭助飞鱼雷战斗使用方法,根据复杂对抗条件下的火箭助飞鱼雷战斗过程,想定战场环境,分析战斗使用研究的特点和需求。使用UML设计了基于HLA的分布式研究平台,系统由环境、实体、导调、监控和记录分析五类成员构成。描述了各成员的功能和组成,并在成员基础上归纳了仿真联邦中的对象类和交互类。与以往战斗使用研究系统比较,系统根据研究目的将动力学和运动学模型、CGF战术模型和水声模型适度应用于作战仿真中,在确保研究重点同时,使研究过程和结果更加可靠。
摘要:为进一步进行优化设计,提高冲压增程炮弹性能,建立了冲压增程炮弹的三维计算模型,采用Navier—Stokes理论、以Fluent流场计算软件为平台对固冲增程炮弹进行了三维流场数值仿真。对冲压增程炮弹的流场结构与阻力特性进行了比较分析。结果表明:在非设计状态下(M=2.5)的总阻力系数比设计状态下(M=3.0)的要大,主要是由于空腔及底部的阻力变化所引起的。在攻角变化的情况下,结果亦然。从而为冲压增程炮弹的总体设计提供了重要的理论依据。
摘要:为预测沉底装药水下爆炸产生气泡的最大半径和脉动周期,建立了水下刚性壁上的装药爆炸产生气泡的动力学模型。从Bernoulli方程和能量守恒两个角度推导出描述半球形气泡径向运动的流体动力学方程,通过能量法确定了方程的初始条件。对方程数值求解得到第一脉动周期内气泡半径和径向运动速度随时间变化的曲线。利用ANSYS—AUTODYN软件的高精度Euler—Godunov求解器和计算结果映射技术,建立了水下刚性壁上装药爆炸产生气泡运动的数值仿真模型。计算得到了气泡膨胀、收缩、上浮和脉动压力时程曲线及其几何形状变化规律。理论模型与仿真计算得到的气泡半径、脉动周期和径向运动速度均吻合,说明该理论模型满足工程所需精度要求。
摘要:为减小卫星制导炸弹各通道间的耦合影响,提出了机弹分离后快速单通道滚转控制至滚转稳定再介入俯仰、偏航控制的控制策略,建立了各通道的飞行控制模型。针对炸弹大空域参数时变特点,给出了一种模型参考变结构控制的方法来适应参数大范围的变化,提高了控制精度。对某型号卫星制导炸弹,分别设计了滚转、俯仰、偏航通道的变结构控制律。然后进行了六自由度弹体仿真。仿真结果表明,控制方案能有效地解决卫星制导炸弹通道间的耦合现象,增强了控制系统的适应性与鲁棒性。
摘要:针对日前国内装备保障仿真研究的不足之处,提出运用计算机仿真对海军装备军地一体化保障问题进行研究。首先对海军装备军地一体化保障系统进行了分析,进而对海军装备军地一体化保障仿真系统的功能特征进行了研究,给出了仿真系统总体结构的设计思想,提出基于HLA技术构建仿真系统的联邦结构,并对仿真系统中的组成结构进行了划分和功能介绍,然后给出了系统支持装备保障仿真的三种运行方式;最后通过实例验证了基于HLA的海军装备军地一体化保障仿真系统支持海军装备军地一体化保障问题研究的可行性。
摘要:为分析无人水下航行器在低速浅水情况下发射鱼雷的可行性,对鱼雷发射后的初始弹道进行建模仿真,通过和鱼雷试验数据进行比对,确定仿真方法正确可行。结合无人水下航行器的性能,分析鱼雷管制舵角和发射速度对初始弹道的影响,确定合理的发射参数。然后绘制鱼雷冲角、俯仰角和速度的变化曲线,分析鱼雷姿态,确保结论的正确性。仿真结果表明在合理设置发射参数的前提下,鱼雷航行姿态正常,鱼雷初始弹道能够满足发射要求,鱼雷从无人航行器发射是完全可行的。
摘要:飞机的刹车装置是利用摩擦产生制动将高速运动的动能转换成热能,产生的高温使摩擦材料的物理、化学性质变化,刹车装置系统的安全性能因此得不到保证,所以对刹车盘瞬态温度场进行计算就非常有必要。针对飞机刹车盘瞬态温度场仿真建立了有限元计算模型,运用迦辽金法推导了各单元方程,在单元内部采用一次函数来近似刹车盘的温度值,有限元网格划分采用四面体结构。重点研究刹车过程的理论分析与计算,并用ANSYS对其进行了仿真计算。仿真计算结果与刹车盘实际温度场基本吻合,所建立的有限元计算模型是合理可行的,可以应用于飞机刹车盘设计过程中的温度场计算。
摘要:针对卡尔曼滤波在实际应用中遇到的系统通常不是严格线性的问题,改进了在组合导航系统中常用的卡尔曼滤波方法,用扩展卡尔曼滤波对INS和外部测量源的信息进行融合,推导了无人机GPS辅助惯性导航系统的导航方程。通过分析GPS和INS的定位原理,建立了GPS和INS的误差模型。完成了以INS为主导航系统,GPS作为辅助系统的组合导航系统的扩展卡尔曼滤波设计。最后,将线性卡尔曼滤波和扩展卡尔曼滤波的结果进行了仿真对比分析,结果表明:扩展卡尔曼滤波更适合系统为非线性的情况。
摘要:利用D—S证据理论进行故障诊断时,首先需要确定出故障识别框架和基本置信分配。但在导弹武器等复杂装备中,存在着故障原因与故障征兆之间关联关系不确定的现象,增加了求取故障识别框架和基本置信分配的困难。文中提出了利用贝叶斯网络理论来解决难题的方法,使D—S证据理论能在复杂装备故障诊断中得到应用。文中首先给出了诊断贝叶斯网络的适应度函数,并利用改进的粒子群优化算法求解了诊断贝叶斯网络。然后分析了诊断贝叶斯网络中故障原因与故障征兆间的关联关系,给出了征兆集合、异因征兆集合概念,提出了求解故障识别框架和基本置信分配的方法。最后,通过实例的D—S诊断,验证了所提方法的正确性。
摘要:在计算机上仿真光电经纬仪跟踪目标的动态过程,可为民航事故分析、日常飞行训练评估、新武器飞行测试等民用、军用领域提供一种有效的手段,具有重要的意义。在分析光电经纬仪跟踪空中飞行目标原理的基础上,提出了用3DSMAX软件仿真光电经纬仪跟踪目标的一种实现方法。结合软件功能建立了仿真模型,以双站交汇跟踪目标直线平飞为例,获得了目标以测量时间为序的跟踪图像序列。用外极线约束法验证了仿真图像序列的正确性,表明该方法完全可以仿真光电经纬仪对目标的跟踪与成像过程。
摘要:采用有限元方法就空间充气结构的基本组成部件(充气管),展开动力学响应过程进行仿真研究。在对流固耦合问题的数值求解方法进行探讨的基础上,建立了充气管的原始折叠模型,利用瞬态动力学分析软件MSC.Dytran较为准确地模拟了折叠管完全展开的全过程。随后,分析对比了折叠方式的选取和控制机制的引入等外界因素对于展开历程的影响。仿真结果表明,外在因素的变化会直接影响展开过程的动力学响应模式,并改变充人气体总量、结构内部压差等重要系统参数。仿真过程中所采用的数值计算方法以及获取的各项仿真数据为更进一步的结构仿真模拟、系统总体方案设计和具体参量设定提供了重要依据。
摘要:以某型冲压发动机的喷管为研究对象,为进一步提高发动机的推力,采用双圆弧法建立了短特型喷管的物理模型。以发动机推力为优化目标,利用自动优化平台,集成了参数化建模和喷管流场数值模拟,并运用ASA和SQP组合优化策略对喷管的内型面进行气动优化,优化后,发动机轴向推力提高了1.16%,从而改善了冲压发动机的性能。对优化前后喷管的扩张损失进行了比较和验证,证明优化结果是可信的。优化结果表明:通过对喷管型面进行组合优化可以提高发动机的推力,这种方法十分有效,能够快速获得最优解,可用于喷管的优化设计。
摘要:编队星载GNSS观测数据的建模仿真是编队卫星研发任务中的关键问题之一。结合编队卫星构形设计方法、导航卫星可见性分析、几何距离生成以及观测误差的特性分析,建立了观测数据仿真模型。基于STK的三维图形显示、精确的卫星轨道模型和数据报告等功能,以及Madab便于数据操作和算法开发的特点,搭建了观测数据仿真平台,获取了编队星载GNSS接收机的观测数据。给出了仿真设计框架与具体流程,并通过仿真实例给出了观测数据仿真结果及其可信性验证。
摘要:飞机发动机是一个复杂的机械动力系统,存在许多非线性环节,其混沌振动综合反映各种非线性特性,因此,根据混沌振动信号来判断飞机发动机的状态及进行故障诊断就是一种有效的技术方法。由于非线性系统混沌振动信号对初始条件敏感、混沌振动频带较宽且与各种特征频率重叠、实际振动信号含有噪声和各种干扰等成分,混沌振动信号分离就成为依其判断状态和故障的关键。对仿真的混沌混合信号应用FastICA盲分离方法,即使在低信噪比情况下也可有效分离出混沌振动信号以及其他源信号,并将该方法应用于实际的飞机发动机的振动信号分析,分离出实际的混沌振动信号,这使通过混沌振动信号进一步判断发动机的状态成为可能。
摘要:地球观测卫星系统面临着不同强度的任务压力负荷,在评价其系统能力时,仅依靠卫星系统的静态技术指标是不够充分的。针对地球观测卫星系统应用能力的评价及卫星系统顶层设计优化问题,建立了卫星系统的动态能力评价指标体系,并给出了各指标的定义及计算方法。通过对卫星仿真任务调度系统的多次仿真实验,结果表明各性能指标在优化卫星系统顶层设计方案,比如确定卫星系统的卫星数量等方面能够起到重要作用。该指标体系的建立对我国卫星系统的长远建设也有一定的理论和实际意义。
摘要:针对现代战斗机大多采用多控制面结构,导致飞控系统变得越来越复杂,传统的可靠性分析方法变得很难实现的现状,提出了运用蒙特卡罗法研究飞控系统可靠性仿真技术,为评估飞控系统可靠性提供了一种新方法,方法不仅可得到传统的性能指标而且能得到动态的仿真结果,为设计飞控系统提供了动态参数。给出了蒙特卡罗仿真步骤和算法,在仿真中考虑到了多种影响因素,更真切地模拟飞控系统的工作环境,结合实验数据进行仿真,验证了蒙特卡罗仿真在飞控系统可靠性评估中的可用性。
摘要:针对目前的再入遥测PCM数据在开放空间中传播时存在安全隐患的问题。提出了对其进行混沌加密后再传送给接收方的方案,首先利用混沌非线性系统的优异特性,建立了对再人遥测PCM数据进行“一次一密‘的混沌流加密方案模型,并详细设计了加、解密系统及收发两端密钥同步的实现措施。实验结果表明所产生的混沌二进制密钥序列既能通过密码学检验,而且又能在保证系统足够的加密强度前提下,收端不会出现误码扩散,同时收端解密密钥的同步成功率也能得到极大提高,成功地解决了收端解密密钥的可靠性和鲁棒性问题。该方案为再人遥测保密系统的工程实施做了有益的探索。
摘要:在分析飞行器在连续力作用下的运动时,目前常用Hill模型,但Hill模型仅适用于短距离内短时间内飞行器机动问题。高斯(Gauss)模型作为一个研究绕动力作用下飞行器轨道变化的有效分析工具,可用于有限推力长时间作用下的轨道变化分析。从Gauss模型的基本形式推导出Gauss模型的无奇点方程,并从理论角度和仿真计算方面分析了外力的大小、方向对轨道机动结果的影响以及轨道的偏心率、平近点角对轨道机动的影响。结果证明采用数值方法可以有效解决Gauss模型求解困难的问题,Gauss型模型用于轨道机动分析具有很好的普适性。