计算机仿真杂志社
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《计算机仿真》杂志在全国影响力巨大,创刊于1984年,公开发行的月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:航空航天领域仿真、仿真服务化、仿真网络化、交通体系与工具仿真、能源领域仿真等。
  • 主管单位:中国航天科技科工集团公司
  • 主办单位:北京控制与电子技术研究所
  • 国际刊号:1006-9348
  • 国内刊号:11-3724/TP
  • 出版地方:北京
  • 邮发代号:82-773
  • 创刊时间:1984
  • 发行周期:月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:0.51
  • 综合影响因子:0.658
相关期刊
服务介绍

计算机仿真 2014年第01期杂志 文档列表

计算机仿真杂志约稿

大数据时代建模与仿真面临的挑战

摘要:本文从21世纪信息领域发生的重大变革人手,分析了人类社会数据活动新的特点,以大数摩尔定律为依据,得出人类社会已经进人大数据时代的结论。在此基础上,文章分析了大数据时代的基本特征,指出传统的基于精确化计算方式的建模与仿真技术正面临挑战;预测未来大数据时代的新科学研究方式将应运而生,基于大数据量的无假设的科学发现、案例匹配研究方式、模糊的非精确化处理以及大数据量结果佐证科学结论是大数据时代科学研究方式的基本特色;新的科学研究范式将为建模与仿真技术带来新的变革机遇。
1-3
计算机仿真杂志军事领域仿真

某转管机枪射频影响因素分析

摘要:某转管机枪由于阻力矩大,结构复杂,在射击试验射击频率难以达到设计指标,结构改进时难以抓住制约射频的主要问题,为了了解机枪射击时的阻力来源,优化机枪的结构参数使射频达到预定目标,根据机构动力学、气体动力学与轻武器设计理论,建立了内能源转管机枪的动力学模型。模型通过建立转管机枪导气室的气体微分方程组及机枪的运动微分方程,对导气室的各结构尺寸进行了参数化设计分析,得到了导气室各结构参数变化时,射击频率与导气室压力峰值的变化规律。利用Adams软件进行仿真,结果表明,该模型可以较好地反映机枪的运动特性,找出了提升与抑制机枪射频的主要因素,为转管机枪优化射击频率提供了改进方向。
4-8

基于预紧力偶的步枪后坐作用仿真

摘要:关于步枪射击时的预紧和步枪后坐作用的影响关系问题,以立姿射击为例,根据预紧力偶结合步枪自动方式,建立了步枪后坐作用力动力学方程,对射手俯仰预紧力偶对步枪后坐作用力、步枪后坐位移、射手肩部后坐位移以及后坐速度的影响进行了数值仿真,结果表明:步枪后坐作用力随着预紧力偶的增加而增大,但两次峰值的变化规律不同;步枪后坐位移、射手肩部后坐位移以及后坐速度随着预紧力偶的增加而减小。
9-13

基于RBF神经网络的某复杂装备故障预测方法

摘要:某复杂装备的工作状态直接影响着部队的战斗力,对其进行科学的故障预测尤为重要。针对装备的非线性和复杂性,提出RBF神经网络模型的故障诊断和预测方法,确保了故障预测的准确度。利用神经网络的非线性建模能力,在装备的关键监测点建立故障诊断器,通过神经网络的训练学习,确定需要的参数估计,根据模型的输出值来判断故障。仿真结果表明,改进方法的预测结论与实际情况基本一致,可为解决同类问题提供有价值的借鉴。
14-17

舰艇编队防空多平台多类型武器火力分配优化

摘要:为了解决舰艇编队所面临的多批次、多种类目标饱和攻击的火力分配问题,提高突防能力,通过建立编队防空多平台多防空武器的火力分配模型,采用模拟退火策略的自适应遗传算法进行求解与仿真。采用特殊的染色体编码方式使其满足约束条件;利用混沌序列初始化种群,加强种群的多样性;充分利用遗传算法工具箱,自适应调节算法的交叉与变异概率,优化参数,改善算法的收敛性;模拟退火策略增强了算法的局部搜索能力。通过计算机仿真进行求解,优化了火力分配方案,说明改进方法在优化性能上有较大改进,能避免陷入局部最优。仿真验证了模型的可行性和算法的有效性,可为解决火力分配问题提供有效解决方案,为编队防空火力分配提供参考。
18-21

一种对港口影像进行舰船目标提取方法

摘要:遥感图像的海洋船舶目标提取问题的研究,成为遥感图像处理的一个热门领域。针对高分辨率港口遥感影像及舰船目标的特点,提出了一种高分辨率港口图像舰船目标提取方法。先采用一种新的海陆分割方法对变化前后图像实施海陆分割提取轮廓,用于去除陆地上不感兴趣的区域对港口舰船目标进行信息提取的影响,再对两轮廓图像进行异或运算,并做形态学处理,得到港口发生变化的区域,最后根据舰船目标的形状特征,去除伪变化,得到最终的仿真结果。结果表明,对高分辨率港口遥感图像的舰船目标进行信息提取,对港口舰船的变化检测有良好的效果。
22-25

微后坐自动武器的迁移式自动机虚拟样机研究

摘要:针对为在某新型微后坐自动武器的样枪研制,研究发射过程中枪械的迁移式自动机支柱建模的问题,因自动武器发射时火药燃烧、高压抽壳以及整枪发射时各机构间的多体接触比较复杂,建立起该自动武器的虚拟样机模型有一定难度。采用对迁移式自动工作原理进行分析,对膛底合力与抽壳力进行理论研究;采用建模软件UG、计算软件matlab和机械系统动力学自动分析软件ADAMS多平台进行结合,最终在ADAMS中建立起迁移式自动机的虚拟样机模型。根据多体动力学理论,仿真得到自动机运动曲线,结果证明建立起迁移式自动的虚拟样机是可行的,仿真获得的自动机运动参数为某微后坐武器研制和实验提供了技术支持。
26-30
计算机仿真杂志航空航天领域仿真

多旋翼倾转定翼无人机的姿态控制

摘要:研究多旋翼倾转定翼无人机在直升机模式下的姿态控制优化问题。为了克服常规PID控制器调节参数繁琐、LQR控制器易受实际环境制约、非线性控制器对建模精度要求高并且计算量大等困难,提出一种采用模型的线性二次高斯方法。首先构建飞行器的姿态角模型,然后再采用卡尔曼滤波器与LQI控制器相结合,设计了线性二次高斯控制器。仿真结果表明,设计的控制器具有良好的稳态和跟踪性能,能够实现飞行器在直升机模式下的姿态角优化控制。
31-35

飞机座舱压力气动调节系统的建模与仿真

摘要:在座舱压力调节控制优化问题的研究中,由于飞行中压力调节系统不稳定,造成座舱压力波动等现象。为解决上述问题,建立了一个参数修改方便、系统结构调整容易的高精度系统模型,根据气动式座舱压力控制系统的控制性能,对座舱压力控制器和排气活门等关键组成部分建立气动特征数学模型,并在MATLAB/Simulink上构建了座舱压力控制系统仿真模型,对气动式座舱压力调节系统模型的静态/动态性能进行了仿真和分析。结果表明,气动控制在一定范围内,能较好地满足座舱压力制度及余压制度的要求,具有良好的座舱压力控制能力。
36-40

不定风速下无人机混沌运动控制仿真

摘要:关于无人机精确制导和优化控制问题,在突变风速环境下,无人机的运动受到不定风速的影响,使得运动状态极其复杂。传统的参数自适应方法需要不断的调整试错参数,由于上述混沌运动很复杂,在不断调整参数过程中,控制脉冲参数选择带有一定的盲目性,导致参数选择不当,控制误差很大。为解决上述问题,提出一种动态速度梯度自适应的无人机混沌运动控制方法,通过动态速度梯度自适应控制方法准确调控不定风速情况下无人机}昆沌运动参数,调整系统偏差方程实现对调控参数的及时控制,并且能够依据控制参数的特征选择合理的目标控制函数,解决了传统方法存在的缺陷。实验证明,该方法极大提高了不定风速条件下无人机混沌运动的准确性,为无人机制导准确性控制提供了有效的方法。
41-44

自适应CDPF及其在组合导航中的应用

摘要:在组合导航系统中,高精度的导航算法对导航解算精度有非常重要的影响。为提高捷联惯导(SINS)/合成孔径雷达(SAR)组合导航系统定位的解算精度,针对粒子滤波中密度分布函数难以选取的问题,提出一种新的自适应中心差分粒子滤波(CDPF)算法。通过中心差分卡尔曼滤波来获取状态均值和协方差阵,计算获得自适应因子,并利用得到的因子自适应的调节均值和方差信息,得到一种参数可调节的重要性密度分布函数,提高了滤波精度,使滤波性能明显改善,能更好地解决非线性非高斯系统模型的滤波问题。将提出的算法应用于SINS/SAR组合导航系统中,仿真结果表明,改进的滤波算法能提高导航定位的解算精度,系统优化性能明显优于扩展卡尔曼滤波、粒子滤波以及中心差分粒子滤波。
45-48

通用飞行器气动特性规律仿真计算模型

摘要:在飞行器气动运动规律建模过程中,需要进行大量的气动特性预测,预测的过程需要大量的计算,传统的基于气动力工程计算方法会受到属性复杂度的影响,但预测精度不高,计算量过大,会导致延迟问题。提出一种通用飞行器气动特性规律计算混合模型,模型采用响应面建模方法配合CFD软件修正的气动力工程计算方法,在不损失原工程计算方法模型仿真效率的前提下,建立起飞行器的混合气动模型。仿真结果表明:混合气动模型的误差从原来的5%~30%下降到5%以内,而计算时间几乎不变(仍约为3s),说明了修正后的气动力工程计算方法,在保持原工程计算方法的高计算效率的基础上,进一步提高了计算精度。
49-52

某型飞机刹车系统优化问题仿真分析

摘要:为了解决某型飞机刹车系统管路出现强烈振动的问题,对整体系统进行性能优化分析。建模过程中针对系统表现出的对管路参数敏感的特性,采用一维非恒定流动方程建立管路模型,并采用特征线法给出管路的数值解,更真实仿真管路的瞬态特性,仿真结果和试验结果基本一致。通过分析回油管路及刹车管路的长度、回油背压对系统稳定性能的影响,提出了通过改变管路特性及回油背压来改善系统稳定性能的方法;通过分析刹车伺服阀的结构特点,提出在管路及回油背压条件限制的情况下通过改变伺服阀的结构,降低系统对管路特性及回油压力的敏感度来改善系统稳定性能。仿真分析证实了两种方法的有效性,为刹车系统的优化提供了依据。
53-57

航天器转动轴遮热罩设计及仿真

摘要:在航天器转动遮热罩优化设计问题,为减少航天器转动轴处的能量散失,采用安装遮热罩和包覆多层隔热组件的方法,找到影响转动轴能量散失的主要因素,确定可应用于工程实际的遮热罩设计方案和多层包覆方式的合理性。首先给出遮热罩的基本结构并分析影响转动轴系统能量散失的主要参数。其次运用I-DEAS/TMG进行有限元仿真,得到转动轴系统能量散失与各变量之间的变化规律。最后依据极紫外成像仪俯仰轴上安装和未安装遮热罩的两种应用方案开展热平衡试验。试验和计算结果表明,安装遮热罩并包覆多层隔热组件后,俯仰轴能量散失比无热控措施时减少了53.6%。设计合理的遮热罩并包覆多层隔热组件,既保证转动机构的正常工作,也可有效地减少转动轴处能量的散失。
58-63

电磁编队飞行建模与仿真研究

摘要:电磁力编队是一类用内部势场力的创新编队模式。由于传统采用的喷气推进方式会产生羽流,污染临近卫星的光学器件。电磁力飞行方式,具有在长期在轨运行过程中无推进剂消耗且对航天器设备无污染的特点,已经逐渐成为下一代航天器编队飞行研究的热点和前沿性课题。根据电磁力的卫星编队为背景,对电磁编队飞行进行了动力学建模研究,建立了惯性坐标系下的拉格朗日轨道动力学方程,对模型进行了线性化处理,得到了线性相对轨道动力学模型,通过matlab仿真进行了模型验证,最终验证了模型和线性化处理的合理性。
64-67

捷联惯导惯性系初始对准算法研究与仿真

摘要:研究捷联惯性系初始对准问题。在晃动基座下,由于强角运动和线运动的干扰,捷联惯导无法根据陀螺和加速度计的输出直接计算姿态阵,影响对准精确度。为了解决上述问题,利用重力加速度在惯性坐标系中方向旋转变化构造观测向量,将摇摆基座条件下捷联惯导初始对准的问题转化基于重力加速度确定对准起始时刻的姿态阵的问题。在基于矢量观测确定姿态算法的框架下通过q-method法求解Wahba问题推导出惯性空间重力积分向量的摇摆基座算法。通过摇摆台对改进方法与传统的初始对准算法进行比较分析,验证了改进算法能够有效的完成恶劣的运动环境下的自主对准,为捷联惯导系统设计提供了重要的参考价值。
68-71

卫星导航接收机中窄带干扰抑制算法

摘要:窄带干扰能够严重降低卫星导航接收机的性能。为提高卫星导航性能,提出一种应用于卫星导航接收机中的窄带干扰抑制算法。首先利用数字傅里叶变换(DFT)检测窄带干扰,传统DFT实现简单、便于集成,但计算慢、检测时间过长。为解决上述问题,采用最优化的多级DFT频率检测算法,能显著减小检测时间。然后使用级联的IIR陷波器抑制窄带干扰。最后使用频率检测和滤波器更新相结合的开环结构,用于跟踪扫频信号并进行抑制。仿真结果表明,改进算法能够有效的抑制卫星导航接收机中的窄带和扫频干扰。
72-75

侧杆负载特性及人机闭环模型研究

摘要:在电传操作系统中,侧杆比中央驾驶杆在飞行员舒适度、驾驶舱空间利用和视觉感受上更有优势。侧杆负载参数的话计包括杆启动力,杆力~杆位移梯度和杆阻尼系数。为了从理论角度设计侧杆负载特性,通过分析侧杆的动态特性,运用蠕优化原则及求解最优值的方法,得到最优侧杆负载参数的数学计算公式。通过建立驾驶员模型、侧杆人感系统、指令增益前置滤波器、飞控系统与飞机模型五个环节,对侧杆人机闭环模型进行分析仿真,得到杆力和杆位移控制下的俯仰角和滚掣角的跟踪曲线。结果表明,控制俯仰角时,杆位移控制比杆力控制效果好,控制滚转角时,杆位移控制与杆力控制的控制彭果一致。
76-80