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计算机仿真杂志 北大期刊 统计源期刊

Computer Simulation

  • 11-3724/TP 国内刊号
  • 1006-9348 国际刊号
  • 0.51 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
计算机仿真是北京控制与电子技术研究所主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1984年创刊,目前已被知网收录(中)、上海图书馆馆藏等知名数据库收录,是中国航天科技科工集团公司主管的国家重点学术期刊之一。计算机仿真在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:仿真智能化、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、仿真应用研究、军事领域仿真、信息仿真等

计算机仿真 2017年第04期杂志 文档列表

计算机仿真杂志军事领域仿真
基于GPU加速的双基地SAR回波快速仿真方法1-4

摘要:针对双基地SAR实测数据缺乏、传统时域回波仿真方法耗时较长的现状,提出了一种基于GPU加速的双基地SAR回波仿真方法。将散射点及其对应的幅度、相位信息沿着收发平台的等斜距线进行累加,然后与发射信号相卷积得到回波信号。在计算过程中采用GPU提高运算速度,并给出其中关键部分计算阵列化的实现。仿真结果表明,改进方法在回波仿真速度上与传统时域仿真方法相比有大幅提升,仿真回波满足成像要求,具有较高的实用价值。

非完全对称无人两栖平台轨迹跟踪及仿真5-10

摘要:为了实现非完全对称无人两栖平台水上工况的高可靠性和机动性,研究了轨迹跟踪控制问题。考虑到阻尼系数矩阵和惯性系数矩阵非对角线元素存在非零项,首先对无人两栖平台原数学模型进行两次全局微分同胚变换,得到2个相互级联的子系统。然后采用此级联系统构造误差模型,将轨迹跟踪问题转化为误差镇定问题,并且根据反步滑模控制理论,应用Lyapunov直接法设计了误差镇定控制器。最后通过仿真验证了控制器的有效性,结果表明,全局微分同胚变换以及级联系统分析正确有效,误差镇定控制器可有效实现非完全对称无人两栖平台对直线和曲线轨迹的稳定跟踪。

F-22飞行速度对雷达探测性能的影响11-16

摘要:针对隐身飞机飞行速度不同会影响雷达探测性能的问题,采用侧站平飞模型对隐身飞机的空气动力学原理进行了分析,推导雷达坐标系与机体坐标系之间的转换矩阵进行了视线姿态角的解算,进而设定了航迹参数。结合F-22的全空域静态RCS数据库,仿真了三种飞行速度下动态RCS的起伏变化量,并进一步得到了归一化雷达作用距离与检测概率分别在时间序列上变化的仿真结果。分析结果表明:隐身飞机的飞行速度越快,防空雷达搜索和跟踪目标的难度将会增加,且在一定程度上降低了雷达的探测性能。

综合作战区中双航母编队区域防空舰阵位配置17-20

摘要:双航母编队在综合作战区执行作战任务时,通常运用防空舰前出一定距离执行区域防空任务,区域防空舰阵位配置理论研究对提高编队防空能力具有重要的军事意义。研究区域防空舰阵位配置问题,难点在于明确区域防空舰阵位配置的影响因素及约束条件,这也是建立区域防空舰阵位配置模型的关键依据。基于区域防空舰作战任务,提出了阵位配置的约束条件,针对前出距离、防空纵深、防空扇面角度、巡逻线长度、数量需求等影响因素,运用解析法建立了区域防空舰阵位配置模型,并通过设定合理参数,进行仿真分析验证模型。区域防空舰阵位配置实质上是在各影响因素之间进行平衡,所构建模型为区域防空舰阵位配置提供了理论依据。

隐身飞机俯冲突防对雷达目标检测仿真研究21-24

摘要:俯冲机动是隐身飞机为提高生存概率常用的突防手段。由于飞机俯冲突防时RCS变化起伏快,航迹复杂且为非线性,传统静态RCS检测模型对目标已无法对目标进行稳定跟踪。为解决上述问题,提出了基于数据库思想的动态RCS计算模型:根据俯冲突防飞行特点建立了分段式飞行航迹模型,求解出俯冲飞行时雷达视线的方位角与俯仰角随时间的变化情况;再根据全空域静态RCS数据库获取飞机的动态RCS序列;最后结合起伏目标的检测原理,选用Swerlingl分布仿真计算飞机在不同机动条件下突防时雷达的瞬时检测概率。仿真结果验证了计算模型的正确性并表明动态RCS模型对俯冲机动有更好的可检测性。

关于战时城市网络目标重要度评估研究25-30

摘要:评估战时城市网络目标重要度对拟制目标打击顺序和火力分配方案具有重要的意义。针对现有模型多采用无向无权网络,导致模拟真实世界时存在结果不客观、分析不深入等问题,在定义了一种兼顾局部和全局连接属性的关键节点测度新指标DWNR值的基础上,提出通过有向加权网络模拟战时城市网络目标的方法来进行重要度评估,利用人强度指标初始化网络各节点并进行预估排序,有效地提高了收敛速度和识别精度。仿真结果表明,采用有向加权网络评估战时城市网络目标重要度的方法不仅结果准确有效,而且效率较高,验证了上述评估模型的可行性和有效性。

船载雷达测波海浪谱预报方法研究31-35

摘要:以船载雷达测波系统WaMoSII船载实时测量的海浪谱信息为基础,应用子波分解思路和时间序列分析方法,进行海浪谱预报研究。因海浪具有非平稳性和非线性,采用具有训练算法简捷、泛化能力强、非线性处理能力强等优点的回声状态网络作为时间序列预报方法,对已知海浪谱时间序列样本数据进行训练,建立非线性模型,对未知海浪谱信息进行预报。通过应用上述方法,实现了海浪频谱预报和方向谱预报,其中方向谱的预报为首次实现。仿真结果表明,上述算法在中短期范围内(预报长度6~8小时)可以达到较高的预报精度。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真
一种便携式微小型导弹的气动优化设计与仿真36-40

摘要:从国外近几次局部战争来看,微小型导弹在现代战争中发挥着越来越重要的作用。为了有效地攻击固定和运动装甲目标、土木工事以及有价值的点目标,使导弹在满足小型化尺寸约束情况下,提高战斗部威力和飞行可用过载,设计合理的气动外形布局十分关键。针对上述问题,基于现有弹芯分段结构,研究设计了一种新型的两级隔离战斗部方案,可单兵便携的鸭式布局的微小型导弹。通过三维建模和流体力学仿真,得到了不同飞行工况下的升力、阻力以及俯仰力矩系数。经气动数据分析,并结合弹道仿真结果,验证了此型导弹不仅可满足小型化设计,而且小攻角范围内气动特性良好,可提供足够高的过载,对今后研制优化微小型导弹具有一定的指导意义。

关于机场地面人员定位检测优化41-46

摘要:研究机场候机区候机人员易错过航班以及容易走失,且传统的无线定位方法受干扰大,定位精度不高等问题,应建立机场地面人员定位检测系统以提高机场服务水平。针对机场候机区较大,人员情况复杂,机场环境对无线信号影响大等特点,通过对无线信号传播模型进行研究,设计了一种基于RSSI测距的定位方法,利用PSO算法进行优化,在不增加无线网络硬件的基础上扩大定位范围和提高定位精度。PSO算法是一种优化迭代工具,通过优化算法来降低误差。实验结果表明,改进的机场地面人员定位算法能够解决现有RSSI定位精度不高的缺陷,在区域内实现无线节点较准确的定位。

通用超音速战斗机动力学建模仿真研究47-50

摘要:超音速战斗机的动力学建模仿真十分复杂,源于其研究对象/模型结构的复杂性。及某些模型验证的难度很大,如大迎角气动力学和高超音速空气动力学等,另外还需要建立风、海洋、地景和地形等的自然环境模型等。为此,建立了通用超音速战斗机运动/动力数学模型和气动力/重力模型,用于计算飞行参数和旋转四元数。面向对象技术较符合人类思维方式、程序可重用性高、易于维护的优点,实践证明了面向对象这种设计思想与方法是先进和有效的,在数学模型的基础上,按照面向对象的技术方法提出了的通用战斗机动力学仿真组件。该组件可以精确、全面地反映战斗机的实际飞行的动力学运行特性,并且具有较强的通用性。实例仿真结果表明,该组件适用于工程化领域超音速战斗机飞行仿真软件开发。

无人机姿态视觉导航位置测量仿真研究51-54

摘要:无人机姿态视觉导航位置测量可满足无人机在复杂环境下的导航需求。针对姿态视觉导航位置测量系统中存在姿态测量误差累积的问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机左逆的无人机姿态视觉导航位置测量方法。方法根据“内含传感器”左逆原理,假设在无人机内部存在一个以姿态为输入的内含传感器子系统,通过证明该子系统左可逆性,得到姿态的左逆模型。然后利用最小二乘支持向量机辨识左逆模型,同时将模型串联到原系统之后,构成姿态测量的伪线性系统,即可实现无人机姿态的测量。仿真结果表明,所提方法姿态测量精度高,性能稳定,能有效满足一般无人机姿态测量的要求。

火星探测器总体参数设计的建模与协同优化55-60

摘要:针对火星探测器飞行距离遥远和飞行环境复杂带来的总体设计参数难以优化的问题,建立以对火星分辨率和覆盖率综合为优化目标的优化问题,对与总体目标相关的参数进行分析建模,考虑到优化目标与探测器的多个分系统相关,直接求解存在参数耦合难以协调的问题,基于动态罚函数的协同优化方法将优化问题进行分解,从而将一个复杂优化问题转化为多个子问题的并行协同优化问题。再采用多方法协作优化算法对问题进行求解,获得协同一致的优化结果,从而验证了协同优化方法应用于火星探测器总体参数优化的可行性和有效性,可为探测器的总体设计提供技术参考。

反导系统对弹道群目标分离识别仿真61-65

摘要:反导中段假目标数量众多,多个目标可能会位于同一雷达波束而无法分辨和识别。针对上述问题,首先使用独立成分分析算法进行弹道群目标混波的盲源分离,并从分离前后的各目标回波中提取若干种物理意义明确、提取难度较低、类别可分性强的特征,构成模糊支持向量机的训练及测试样本向量。然后基于改进的样本模糊隶属度函数和训练样本精简算法,利用一对多模糊支持向量机分类思想对弹道群目标进行真假判决。仿真结果表明,将独立成分分析与模糊支持向量机相结合可以成功解决反导中段群目标混波的分离难题,同时以较高识别率实现了真实弹头的有效识别。

基于干扰模型的变换域优选算法研究66-71

摘要:针对无人机数据链抗干扰能力差的问题,提出了一种基于干扰模型的变换域优选算法。首先对通信干扰进行系统分类,并针对干扰信号和干扰样式分别建模,之后,对不同的变换域进行梳理和优缺点分析,最后利用干扰特性和变换域特点,提出基于干扰模型的变换域优选算法,提高了处理混合干扰的能力。仿真结果证明了干扰模型与变换域优选的合理性,且新算法较单一变换域处理可有效降低误码率,在误码率为0.1时可获得比单一变换域处理高约1dB的性能增益。

关于导弹飞行目标导航跟踪精度研究72-76

摘要:由于导弹的速度、加速度和加加速度都较高,多普勒频移一次变化率、二次变化率很大,常规载波跟踪环路将会失锁。稳定的载波跟踪使导航(GNSS)接收机在高动态环境下正常工作。由于常规锁频环(FLL)辅助锁相环(PLL)的跟踪环路引起失锁问题,提出一种采用四相鉴频方法辅助的加权因子载波跟踪方法。上述方法首先利用四相鉴频的非线性特性将信号的多普勒频偏快速牵引到较低的范围,然后利用加权因子调整FLL&PLL的权重,理论分析了热噪声误差、动态应力误差以及最优带宽问题,并确定环路相关参数,从而使锁频环和锁相环达到最优配合。采用数字仿真,结果表明,根据上述方法设计的载波跟踪环路在多普勒频偏为常值、阶跃函数、一次斜升函数和二次斜升函数时均能进行准确跟踪,验证了所提方法针对导弹载波信号跟踪的有效性。

民航大涵道比涡扇发动机动态性能研究77-81

摘要:准确的动态模型是进行涡扇发动机优化控制的基础,在分析发动机动态建模两类方法的基础上,选择部件特性建模方法,建立了民航大涵道比涡扇发动机的稳态及动态模型。研究发现发动机加减速时要受到压气机喘振、燃烧室熄火,燃烧室出口温度过高等方面的限制;双转子涡扇发动机加速时高压压气机喘振裕度变小,而减速时低压压气机喘振裕度变小。转子转动惯量的增加会导致发动机动态性能的恶化,在发动机设计时应尽可能通过材料选取来降低轴系的转动惯量。通过对动态响应的对比分析,结果显示动态模型具有较好的准确性。

基于惯性/天文互助的导航系统初始化算法82-85

摘要:惯性/天文组合导航初始化精度直接影响惯导工作精度,针对所有导航参数未知的情况,提出一种惯性/天文互助实现导航系统初始化的方法。根据惯性水平对准原理得到一定精度的水平姿态;基于惯性水平基准利用星敏感器测得的星体高度角,采用高度差定位原理获取初始位置,并进行姿态粗对准及精对准,同时得到惯性器件误差估计值,并对陀螺与加速度计输出进行修正,然后再一次进行初始化的迭代过程,提高初始化精度。仿真结果表明,经过一次迭代定位精度即可达到10m以内,水平姿态精度可达到0.2”,航向误差在3”以内,说明上述初始化算法能够实现高精度的导航系统初始化。

拦截空中飞行目标导航导引律优化设计仿真86-89

摘要:针对导弹末制导律设计过程中要求系统全局收敛的问题,基于局部稳定性理论设计了一种局部滑模变结构三维导引律。在设计过程中,先对局部稳定性理论进行了数学描述,上述理论通过对系统变量进行分析,将系统分解为两个子系统来设计。然后在只考虑视线角速率变化的情况下,假设目标机动加速度未知,结合滑模变结构控制设计控制律,提高了系统的鲁棒性。考虑到滑模开关项抖动对系统稳定性的影响,又采用自适应控制对结果进行估计,从而减小了脱靶量。仿真结果验证了上述方法的有效性。