计算机仿真杂志 北大期刊 统计源期刊

计算机仿真 2009年第05期杂志 文档列表

计算机仿真杂志综述

当代军事仿真——为庆贺《计算机仿真》创刊25周年而作1-5

摘要：当代军用仿真系统不仅为武器装备的研制服务，还应当能用于作战仿真。有关部门的仿真系统通过网络连接起来，就能进行多军、兵种联合军事仿真。多军、兵种联合军事仿真是一种协同式仿真，相当复杂。从1983年美国仿真网络化（Simnet）开始算起，至今已有好多次多军、兵种联合军事演习和仿真，一次比一次复杂。其中关键之处有控制海洋、打击航母、攻击卫星、虚拟战场、协同仿真和信息优势等。需要在现有的数字仿真中实施数字化、虚拟化、智能化、网络化、集成化和协同化，方可圆满付诸实施。这是进入21世纪以来的一项富有战略性的任务，首先突破关键技术，为早13实现真正的多军、兵种的联合作战仿真奠定坚实的技术基础。

工效虚拟人研究的最新进展6-9

摘要：产品的人机工程设计是考虑到其未来操作者的生理、心理因素，应用工效学的理论与方法去解决如何方便使用、降低操作失误问题，以达到人与机器完美地结合。因此，工效虚拟人是产品人机交互设计与评价仿真中必不可少的技术手段。首先对其目前有关工效虚拟人的建模、运动控制、面部行为合成以及疲劳表达等方面的研究内容进行详细地分析。在此基础上，针对应用需求，论述了工效虚拟人的疲劳判定、动作规划等未来研究方向，最后，认为研究疲劳状态的判定经验方程，可作为工效虚拟人疲劳状态的判据。结合面部特征点的运动规律，实现面部疲劳表情显示。

计算机仿真杂志军事领域仿真

圆柱壳在水下爆炸载荷作用下的动力仿真分析10-13

摘要：圆柱壳是船舶、潜艇和海洋工程结构物的重要组成部分，研究其在水下爆炸载荷作用下的响应对提高结构物的使用周期有着重要的作用。利用LS—DYNA动力有限元程序对张效慈等人做的深水爆炸水动压力场对潜体结构的动态响应试验进行数值模拟。分析了不同材料圆柱壳和不同参数复合材料圆柱壳在水下爆炸载荷作用下的抗冲击性。计算结果表明，复合材料比钢、铜、铝合金金属材料的抗冲击性好，弹性模量小的复合材料的抗冲击性好。方法可以简单快速的计算圆柱壳的抗冲击性，为舰船的设计提供参考。

基于UML的海军作战仿真想定设计方法研究14-16

摘要：作战想定是作战仿真系统运行的基础，仿真想定辅助生成系统是作战仿真系统一个重要组成部分。以海军装备应用研究系统为背景，着眼于海军作战仿真想定生成系统的标准化，通过分析海军作战想定描述的层次结构，针对统一建模语言（UML）在面向对象系统方面的特点和应用，探讨了使用UML表示标准的作战想定开发方法，以合同进攻敌海上编队为例介绍了海军作战想定的设计方法。通过建立实体行动的军事概念模型以及对其进行的形式化描述，实现了使军事专业人员和仿真技术开发人员之间顺利交流沟通的目的，为仿真想定辅助生成系统的开发奠定了基础。

冲击载荷下磁流变阻尼器结构优化设计17-20

摘要：应用于火炮反后坐装置中的磁流变阻尼器工作在高冲击、高速环境下，对磁流变阻尼器的设计指标和性能提出了更高的要求。针对冲击试验中，磁流变阻尼器表现出的阻尼力可调动态范围的不足，利用Herschel—Bulkley的磁流变液非线性结构特性的平行平板恒流模型，采用多目标规划方法，提出了火炮反后坐装置应用中的磁流变阻尼器优化设计方法。最后分析了磁流变阻尼器磁路设计准则，结合优化设计尺寸，对阻尼器活塞磁场进行了有限元分析，结果表明，磁流变阻尼器阻尼通道处能产生足够大的磁场强度且分布均匀。

BAT弹药对声目标跟踪的仿真研究21-24

摘要：BAT子弹药声探测系统是一种运动声阵列，在随弹体做六自由度运动的过程中实时对目标定向。针对运动声阵列仅有角度信息的条件下对目标跟踪问题，用计算机仿真的方法研究了方向误差、高度误差对目标跟踪的影响。首先建立了运动声阵列定向模型，然后在仅有目标角度信息的条件下提出了运动声阵列对目标的跟踪模型，最后用计算机仿真的方法对跟踪模型进行了仿真研究。结果表明：未知弹体抛洒高度时运动声阵列对目标的跟踪需要很高的测向精度，在已知弹体抛洒高度的条件下，则声阵列定向精度能够满足跟踪要求，且跟踪算法简单、收敛较快。

基于HLA的高炮跟踪瞄准仿真系统研究25-27

摘要：出于增强系统的通用性、灵活性、重用性和互操作性的考虑，为解决高炮跟踪瞄准仿真过程中遇到的模型重用、仿真系统互操作等问题，提出了基于HIA的高炮跟踪瞄准仿真系统。通过对高炮跟踪瞄准系统的分析，给出了联邦成员划分、系统总体结构以及FOM／SOM设计；最后，阐述了联邦成员的开发流程。整个仿真系统是一个联邦，由4个联邦成员组成，各联邦成员之间通过发送交互达到攻击目标的目的。仿真结果表明，该系统达到实时交互仿真的结果。

基于遗传算法的多台光电经纬仪优化布站研究28-31

摘要：利用部署于不同地点的多台光电经纬仪对飞行目标进行交会测量，可以确定被测目标的空间位置。为提高对被测目标的定位精度，提出了一种基于遗传算法的多台光电经纬仪优化布站方法。首先建立了光电经纬仪交会测量定位优化布站数学模型，然后针对该优化问题对遗传算法进行了设计，最后运用该算法对三台光电经纬仪布站几何进行了优化布站仿真计算，得到了三台光电经纬仪经布站优化后的站点坐标，且仿真结果表明该方法能够明显提高对被测目标的定位精度。

UUV侦察水雷作业模式效率评估仿真研究32-35

摘要：侦察水雷是水雷战的一项重要内容，也是水下无人作战平台（UUV）的一项重要作业任务。经研究，提出了水下无人作战平台执行侦察水雷任务的二种作业模式，为对二种作业模式的效率进行评估，给出了作业区的水雷分布模型，在分析二种作业模式侦察水雷作业过程的基础上，利用贝叶斯定理和统计学方法，建立了水下无人作战平台使用二种作业模式侦察水雷作业效率的评估仿真模型，并结合简单想定进行了计算机仿真，得出了评估仿真结果。为水下无人作战平台选择作业模式提供了理论依据。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真

防区外导弹攻防对抗可视化仿真研究36-39

摘要：防区外导弹攻防对抗可视化仿真系统是防区外导弹攻防对抗仿真分析系统的一个重要组成部分，可以实时呈现三维攻防对抗战场态势，是虚拟现实技术的重要应用。针对防区外导弹攻防对抗系统的特点，基于Crealor和Vega视景开发的一般过程，采用Creator建立了各个仿真实体的三维模型以及地形等环境模型，并采用Vega进行了视景仿真系统的驱动，完成了空地远程防区外导弹攻防对抗可视化仿真系统，根据攻防对抗推进过程，实时呈现三维攻防对抗战场态势，给仿真试验者形象直观的感觉。结果表明视景仿真系统模型准确，三维视景逼真，并具有良好的实时性和可控性，很好地再现了防区外导弹攻防对抗过程。

一种导弹复合告警装置的设计分析与运动仿真40-43

摘要：面对现代战争中的导弹精确打击，地面高价值作战平台的生存防护日益成为各国研究的热点。基于此提出一种将红外告警与紫外告警相复合的全新的告警模式。模式能够在保证探测精度、探测距离的前提下大大降低系统虚警率，提高平台的战场生存能力。参考近期国外的告警装备，确定了复合告警系统的结构设计方案。在方法上采用了UG三维建模、三维运动／动力分析以及MSC有限元分析等手段。得到了与实际相符合的结果，并为系统的进一步优化提供了依据。通过对仿真结果的分析处理，得到了系统可行性结论，为下一步样机的试制奠定了基础。

LQG／LTR控制在无人机飞行控制中的实现及仿真44-47

摘要：针对无人机飞行过程中存在的外界干扰以及传感器量测噪声的影响，采用LQG／LTR鲁棒控制技术，设计了无人机横侧向控制的最优控制器与最优滤波器（LQG），并且通过回路传输恢复技术（LTR）来弥补LQG设计的不足，完成了某型无人机横侧向控制设计，解决了飞机模型在随机干扰下控制系统可能出现的不稳定和控制精度不够的问题，并给出仿真。仿真结果表明，LQG／LTR鲁棒控制系统实现了无人机横侧向指令的精确跟踪，具有良好的鲁棒性，满足飞机横侧向控制的要求，具有一定的实用价值。

超单元应用中的关键问题研究48-51

摘要：航天相机结构复杂，相应的有限元模型大，计算机分析效率低，甚至无法求解。为缩减模型自由度，提高计算机求解效率和能力。采用超单元技术划分相机有限元模型，利用部件模态综合法降低系统阶数；着重研究超单元在MSC．Patran中创建时和在MSC．Natran中分析时所遇到的各种关键问题，分析错误产生的原因，提出相应的解决措施；并通过一大型算例验证了超单元模型的准确性。分析结果表明：超单元法与整体有限元分析法比较，求解的前10阶固有频率误差小于4％，而计算时间仅为原来的1／2。超单元法很大程度上缩减模型自由度，提高计算机解算能力，节省计算时间。

质量矩／直接力复合控制飞行器的姿态控制52-56

摘要：研究了大气层内质量矩／直接力复合控制飞行器的姿态控制问题。建立了质量矩／直接力复合控制飞行器六自由度数学模型，分析了质量矩控制和直接力控制的控制机理，基于质量矩控制与直接力控制的各自优势，提出了质量矩与直接力复合控制飞行器的姿态复合控制策略，确定了在不同条件下的具体控制方式。应用变结构理论设计了飞行器的姿态控制规律，分别给出了滑块期望位置和发动机期望开关信息的求法，在复合控制策略的指导下，给出控制指令。仿真结果表明，方法能够在保证系统稳定的情况下有效实现飞行器的姿态控制。

基于遗传算法的压气机叶片的多目标三维优化57-60

摘要：为了提高轴流压气机的效率，需要研究一种新的高性能的转子叶片。采用人工神经网络与遗传算法寻优相结合的方法对某单级轴流压气机亚音速叶片进行三维叶片型线优化设计。优化目标是尽可能的提高转子叶片的总压比、流量和等熵效率。优化仿真结果显示，流动分离区明显后移，损失显著降低，等熵效率提高了0．48％，同时总压比和流量也都得到了提高，优化叶片的气动性能较原型叶片明显提高。结果表明，优化方法能很好的完成亚音速叶片的优化设计，是获得低损失高效率性能的叶片的有效途径。

PSO算法在MAV群并行仿真试验中的应用研究61-63

摘要：利用MAV群执行搜索任务具有安全、快速、高效等优点，无论在军用还是民用方面都将发挥不可替代的作用。考虑到MAV群的续航能力和提高搜索效率的需要，在执行搜索任务的时候首先确定一条“最短”路径至关重要。寻找最短路径问题已经有许多成熟的方法，研究的是采用粒子群优化算法求解最短路径的问题。与其他求解TSP问题的方法相比，粒子群优化算法具有概念简单、鲁棒性好、智能背景深刻等优点；尤其重要的是它天生具有并行计算的潜质，适于并行化后应用到并行仿真中去。实现了PSO算法的并行化，并验证了运行结果的正确性。

基于增强型MAD算法的地形辅助导航仿真研究64-67

摘要：针对地形辅助导航系统中的地形匹配计算问题，提出一种增强型平均绝对差（MAD）算法。算法采用最近时刻的位置偏差信息计算当前搜索区域中的高程匹配序列，使系统在任意时刻均可获得当前的地形匹配值，保证了匹配计算的连续性。在此基础上，根据MAD相关系数对数字地图上各搜索点的位置信息进行融合计算，以获取最佳的匹配点。为降低计算冗余量，在重叠的搜索区域对算法进行了优化。另外，当地形特征不明显时引入了判决机制，以增强算法的稳定性。仿真结果表明算法具有较好的动态定位效果。

超声速轴对称进气道稳定工作范围研究68-71

摘要：基于二维轴对称N—S方程，利用一阶迎风格式和k－ε湍流模型，对超声速轴对称外压式单／双锥进气道流场进行了数值模拟，所得流场结构清晰。研究结果表明：在设计马赫数为2．5时，对于长度相等且具有同等扩压特性的进气道而言，双锥进气道的总压恢复系数比单锥进气道高，且其稳定工作范围更宽，然而，其出口马赫数比单锥进气道高。在超临界状态下，随着进气道出口反压的提高，结尾正激波向喉道方向移动，结尾激波损失减小，总压恢复系数提高，进气道出口流场畸变程度降低。