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计算机仿真 2016年第11期杂志 文档列表

计算机仿真杂志军事领域仿真

舰船水下爆炸声干扰器规避鱼雷策略研究1-4

摘要：舰船水下爆炸声干扰器规避鱼雷策略的研究是水声对抗研究中的重心．包括舰船的规避方向及水下连续爆炸声干扰器的发射方向问题。为研究舰船水下爆炸声干扰器规避鱼雷策略，利用运筹学的优化方法，将舰船水下爆炸声干扰器规避鱼雷策略中舰船的规避方向及水下连续爆炸声干扰器的发射方向问题归结为有约束的目标函数优化问题：考虑了舰船的反应时间和改变舰船航向等因素．并利用MATLAB的优化工具箱求解模型中的非线性规划问题：获得了水声对抗时水下连续爆炸声干扰器的最佳规避角和最佳落点。仿真结果表明：利用运筹优化方法得到的结论与舰船实际水声对抗的优化策略基本相符。

SAR成像在DSP平台上的算法设计和实现5-8

摘要：针对合成孔径雷达运算量大、算法复杂的问题，采用并行处理的思想进行算法和硬件平台设计，使DSP平台更适合于合成孔径雷达成像处理。在距离多普勒算法基础上采用子孔径成像、多子孔径并行处理的方式设计算法．采用两片TMS320C6678设计并行处理平台架构。实验证明，并行方式能够有效提高DSP平台在合成孔径雷达上的成像处理能力。

舰船冷凝器温度控制系统仿真研究9-13

摘要：冷凝器温度控制是维持和保证舰船正常运行的关键因素之一，为对过程进行准确分析，需要建立其高精度的仿真模型。单纯采用集中参数法无法保证模型计算精度，而采用分布参数法则计算效率低。为建立适用的舰船冷凝器温度控制模型并兼顾仿真精度和计算效率，综合采用集中参数法和分布参数法建立冷凝器壳体及冷却水流动换热数学模型．采用稳定化Petrov—Galerkin方法将冷却水一维流动换热的偏微分方程转换成Modelica支持的代数微分方程组形式，并在Dymola平台上建立系统模型。通过试验数据验证了模型的准确性，真空度及凝水温度的仿真结果与试验数据的误差分别为3．5％和4．7％，证明了改进方法的有效性，并提高在冷却水流量及温度的扰动下冷凝器的动态响应。

面向目标RCS仿真数据验证的FSV改进方法14-19

摘要：FSV方法是电磁仿真领域流行的数据验证技术。针对FSV方法应用于目标RCS仿真数据与专家视觉评价差异较大的问题，提出一种结合非线性变换和频域成分分解的FSV改进方法。上述方法以专家调查结果为基准．根据RCS数据特点以及专家视觉评估准则，采用S型函数和固定频域截点，减小低RCS值和背景噪声对评价结果的影响，确保数据量级、趋势和特征等专家视觉关注点的准确提取。以领域专家评估作为参照．改进方法在10组典型RCS数据验证中表现了良好的效果，评估误差均值得到降低。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真

关于飞机机场桥载空调效能评估研究20-27

摘要：桥载空调系统准确效能评估问题，是桥载空调结构与功能优化设计及提高桥载空调系统在实际作业中运行效率的基础。由于桥载空调面对多类机型的服务．无法准确评估完成指标的效能。因此，合理构建评估指标体系及使用评估方法便成为准确效能评估的关键技术。为此提出采用构建指标体系和使用评估方法以标准化的流程来测试桥载空调系统的效能，通过分析桥载空调系统结构和功能参数的特点．首先建立了桥载空调系统效能评估的指标体系，然后运用层次分析法进行权重计算．最后用改进的模糊综合评判方法对桥载空调系统综合效能进行仿真，结果取得了较好地效果，验证了上述评估方法能够有效地解决系统中非线性和高耦合等难题。

一种小型无人直升机轨迹跟踪控制方法28-32

摘要：针对小型无人直升机不稳定、非线性、强耦合的特点，提出了一种基于滤波反步法的轨迹跟踪控制方法。首先对小型无人直升机的动力学模型进行等效变换，使系统的未知参数满足线性参数条件；然后利用反步法对其轨迹跟踪控制器进行设计；最后通过滤波器间接对中间虚拟控制信号进行求导，简化反步法的计算过程，同时运用Lyapunov稳定性理论证明补偿跟踪误差的全局指数稳定性。通过数值仿真对所设计的控制方法进行了验证，结果表明，基于滤波反步法设计的无人直升机轨迹跟踪控制方法具有良好的控制性能和较强的鲁棒性。

关于红外图像目标检测评价仿真研究33-36

摘要：在红外成像制导半实物仿真中，弹目视线的微小抖动会导致图像运动模糊，而弹目视线关系模拟系统在工作中又会出现目标方向发生旋转变化、噪声干扰等问题，对红外运动模糊图像的模糊度评价造成影响。针对上述情况提出了一种多维权重分配的红外图像运动模糊度评价方法。首先对图像的一维和二维灰度信息进行统计．然后结合绝对比较法对这些灰度信息统计量赋予相应的权重值，最终建立图像模糊度综合评价指标。实验结果表明，改进的多维权重分配图像模糊度评价方法能够对目标方向发生旋转变化以及有噪声干扰的红外图像运动模糊程度进行有效评价。

全球定位系统抗多径技术优化研究37-41

摘要：消除多径误差是提高GPS精度的关键。针对当前GPS抗多径技术复杂度高和实时性差的缺点，提出一种采用最大似然估计的快速迭代优化算法，首先利用Teager—Kaiser算子并结合提出的有效多径门限检测值，在开始阶段提供初始的码延迟估计值，然后再根据修正的牛顿迭代法的最大似然估计方法（FIMLA）提高码延迟估计的精确度，消除多径误差的影响。仿真结果表明，TK—FIMLA提高了码跟踪的稳定性，克服了FIMLA无法提供迭代初始值和容易收敛到局部最优值的问题，并且算法实时性好、抗多径能力优于现有技术，为全球定位系统的优化提供了参考。

一种四旋翼姿态解算与控制优化方法设计分析42-47

摘要：四旋翼飞行器的设计核心是姿态解算以及飞行控制两部分。针对四旋翼在采用捷联式惯性导航时的姿态漂移以及不同环境下飞行器稳定性不可靠等问题．常用的姿态解算控制方法很难实现机体姿态的准确解算与稳定控制。为此提出了一种采用自适应互补滤波进行姿态解算的双闭环PID增稳控制优化方法。利用磁感器和加速度计对陀螺仪进行融合校正，以补偿陀螺仪数据偏差引起的姿态漂移误差；最后以角速度和姿态角度为输入值的内外双环PID控制器，抑制了角速度波动引起的控制误差．实现了对机体姿态的准确解算和稳定控制，完成了对机体姿态控制的优化设计，验证了优化算法的有效性。

航空地面电源车动力传输供电系统设计48-52

摘要：为了实现航空地面电源车动力传输供电系统的集成设计，使航空电源车适应不同战场环境、达到平台设计轻量化的要求，利用动力集成思想，对航空电源车动力传输供电系统进行了方案设计与优化，依托RecurDyn多体动力学仿真分析软件平台．对设计的航空电源车动力传输系统进行了动力学仿真计算，并对动力传输系统中同步带的传动性能、稳定性能和受力情况进行了仿真分析；设计了基于同步带变速传动技术的航空电源车动力传输供电系统，实现了航空电源车动力系统与发电系统的综合集成：仿真实验结果验证了所设计的航空电源车动力传输供电系统的动态传动性能和现实可行性。

飞机液压伺服系统EHA的遗传优化控制仿真53-57

摘要：飞机电静液作动器（electro—hydrostatic actuator，EHA）是一个液压伺服系统，存在强非线性与外界不确定干扰，传统PID控制难以达到良好的控制效果。为了提高EHA控制器的控制效果，改善液压伺服系统的综合性能，提出了一种遗传算法优化的滑模控制方法用于EHA控制系统。在建立液压伺服系统EHA模型的基础上，采用线性切换函数与指数趋近律设计了滑模控制器结构，利用实数编码的自适应遗传算法对几个重要的控制参数进行了寻优整定。仿真结果表明，上述控制方法与PID控制相比提高了控制效果，使系统具有更好的动态响应特性与精度，改善了液压伺服系统的综合性能。

惯性／卫星组合导航数据后处理算法研究58-62

摘要：针对航空测绘、SAR雷达成像等场合，传统的实时卡尔曼滤波组合导航精度无法满足工程需求的问题。提出了双向滤波和RTS固定区间平滑算法，用集中式卡尔曼滤波器实现了惯性／卫星实时组合导航系统，设计了组合导航数据后处理算法，分别用双向滤波算法和RTS算法对导航参数进行了平滑处理。用模拟轨迹数据对算法进行验证，仿真结果表明，双向滤波和RTS平滑算法的解算精度相比常规卡尔曼实时滤波有明显提高。尤其是在卫星信号失锁情况下可以显著改善导航效果。

关于飞行器雷达导引头检测方法研究63-66

摘要：在探测空中高速目标时，采用宽带波形的雷达导引头可有效提高距离分辨率和抗干扰能力。由于目标相对速度过大．相参积累处理将出现跨距离单元移动现象。为解决上述现象引起的检测性能下降问题，提出了采用Keystone变换的距离走动补偿算法，并给出了Clean多目标检测流程。同时在求解时提出了一种简单的变步长搜索的改进方法，最后通过仿真对算法的可行性和有效性进行了验证。所研究的算法可大幅降低解模糊的时间复杂度，有效提高相参积累增益。

飞艇艇体与推进支架结构耦合动力学仿真分析67-72

摘要：针对推进器支架安装在艇体两侧式布局的软式飞艇．研究飞艇艇体与推进支架结构的动力学特性。通过建立飞艇艇体与推进器支架结构的有限元模型，分析不同艇体内压下，艇体与推进支架结构系统的模态特性，以及结构系统在推进螺旋桨不同转速下的动力响应，最终得到艇体与推进支架结构的固有频率、振型及响应函数随艇体内压的变化关系。仿真结果表明飞艇艇体的存在使得整个结构系统的固有频率降低，产生耦合振动。最后结合分析结果对艇体与推进支架结构设计提出了建议。

关于北斗卫星接收机信号捕获策略仿真研究73-76

摘要：由于北斗接收机信号捕获时间直接影响着接收机的性能，为了提高捕获速度，软件接收机一般采用FFT操作来代替相关运算。北斗信号采用了高速率码及组合码的结构，高速率的导航数据以及二次编码引起的比特翻转．使得常规的FFT操作捕获方法不适用于北斗信号。根据北斗信号的结构特点，对并行码相位搜索法进行了改进，避免了北斗信号二次编码翻转及导航电文跳变对相关结果的影响。同时，采用圆周移位，在不降低载波多普勒频移精度的情况下，减少了捕获中的运算量。仿真结果表明，改进后的FFT方法，能快速有效的实现不同结构的北斗信号捕获。

硬物撞击发动机风扇叶片损伤规律研究77-81

摘要：在发动机风扇叶片外物损伤研究中，为保证获得的叶片损伤数据正确可信，要求准确给定外物撞击风扇叶片的速度及位置坐标．外物吸入轨迹成为了研究的前提和难点问题。针对上述问题，利用计算流体动力学方法，建立了发动机风扇流场的仿真模型。对比研究3组不同初始条件下，硬物在发动机流场中的吸入轨迹，获得撞击在风扇叶片上的位置坐标和速度。仿真结果表明：尽管硬物在流场中的初始位置相差较多，但吸至进气道口时几乎已为相同位置，撞击到风扇叶片的位置都比较集中．大多集中在YOZ截面中心线下方靠近叶尖位置。仿真结果为航空发动机风扇叶片的损伤试验提供理论依据。

飞机备用恒频交流电源动态特性仿真研究82-86

摘要：在飞机备用电源动态性能的优化中，为了在飞行应急状态下为机载重要设备提供不间断电源，保证安全工作，提出了准确计算备用电源系统数学模型并建立仿真模型，验证系统加减载特性。以某主流机型备用恒频交流电源为研究对象，计算电源模块和控制模块各个环节的数学模型，在MATLAB／SIMULINK环境下，按照数学模型和系统负载控制原理搭建仿真模型，运行仿真飞机备用交流电源不同工作负载状态，实现系统的动态仿真。将仿真结果与相应标准进行对比，得出结论，上述电源加减载特性良好。

计算机仿真杂志能源领域仿真

电力系统供电负荷稳定性优化控制研究87-91

摘要：对于电力系统来说，供电负荷稳定性优化控制的重要目的是保证系统稳定和电能质量。但是。在实际工业控制中．调速器死区、限幅限速以及发电速率约束（generation rate constraint，GRC）等非线性特性是普遍存在的。因此。系统性能会受到恶化，甚至出现不稳定。为了保证系统稳定和消除这些非线性特性对系统的影响，提出了线性自抗扰控制（linear active disturbance rejection control，LADRC）方法。并在LADRC的基础上，提出了误差补偿策略。仿真结果显示，所设计的控制器结构简单，计算方便，便于应用。提出的误差补偿策略能很好地改善和恢复系统的控制性能。所以，提出的LADRC方法和补偿策略是可行且有效。