计算机仿真杂志 北大期刊 统计源期刊

计算机仿真 2017年第08期杂志 文档列表

计算机仿真杂志综述

网络信息体系抗毁性研究1-5

摘要：网络信息体系抗毁性研究是为解决军事系统在发生系统故障、软硬攻击或级联失效等导致节点失效、拓扑分割甚至网络坍塌时，能否提供持续稳定CA-ISR服务。分析研究的主要难点技术问题有：失效原因有哪些，抗毁模型如何建，抗毁性能如何评，抗毁结构如何优。综述近年来复杂网络抗毁性研究在军事领域取得的进展，重点研究失效原因、指标、模型与优化方法等4个方面。提出网络信息体系抗毁性仿真分析的一般框架。最后对其发展趋势进行探讨。

计算机仿真杂志军事领域仿真

可压缩液体反后坐装置液压阻力仿真研究6-9

摘要：根据某火炮力学特性设计了一种可压缩液体反后坐装置，结构简单紧凑、动作可靠。采用某二甲基硅液作为驻退液，既能产生液压阻力消耗后坐动能，又能利用可压缩性储存部分能量以供火炮复进使用。针对基于一维准定常流动假设的液压阻力计算模型存在较大局限及误差的问题，建立三维双向流固耦合模型，对反后坐装置后坐复进过程中复杂流场性质及结构场动态特性进行了数值仿真，得到了内部流场及结构场相关数据并绘出液压阻力曲线，试验结果表明，上述法能够较真实地描述可压缩液体反后坐装置的工作特性，为进一步研究结构优化和故障分析提供了有效途径。

变海拔条件下装甲车辆冷却散热能力研究10-13

摘要：针对履带式装甲车辆在高原环境下散热能力不足，导致机体过热，影响车辆的正常使用等问题，结合冷却散热系统体积大和结构复杂的特点，提出基于三维动力舱计算模型与一维散热器计算模型耦合计算的方法。三维动力舱计算模型与一维散热器计算模型仿真结果与实验结果吻合较好，可以验证模型的准确性。计算结果表明，环境因素对冷却散热能力影响较大，随着海拔的上升，大气压力下降，空气稀薄，散热能力大幅下降，随着环境温度升高，散热能力同样下降较大。计算结果为柴油机高温部件热负荷控制及高原适应性提供相关依据。

雷达信号对运动目标跟踪探测研究14-17

摘要：雷达信号是探测和跟踪运动目标的重要依据，如何准确快速获取雷达信号已成为现代雷达亟需解决的技术难题。为研究目标信号RCS起伏特性对雷达探测的影响，针对典型起伏目标，运用准静态法获取了目标随姿态角起伏的RCS序列，建立目标机动航迹，基于静态数据库提取目标机动RCS序列，利用起伏因子构建相应机动目标RCS起伏统计模型。最后，依据雷达回波信号与目标RCS的关系建立检测模型，研究了一定虚警概率下探测概率，信噪比和起伏因子之间的关系。结果显示，在一定信噪比范围内，发现概率与起伏因子成明显的正比关系，可为利用目标起伏性准确获取雷达信号，以提高探测概率和精确跟踪。

折叠桥梁机构架设轨迹优化自动控制仿真研究18-21

摘要：针对某型军用折叠桥梁机构手动控制精度差等不足，进行桥梁运动轨迹规划及优化仿真研究，使得桥梁实现自动精准的架设控制作业。首先基于折叠桥梁作业特性分析，确定桥梁运动轨迹，建立桥梁运动学模型与油缸伸长量一关节转角关系模型，通过轨迹特性分析，将轨迹控制转换为油缸行程协同控制。由于油缸行程关系曲线存在跳跃突变阶段，会导致自动控制过程产生冲击，利用函数插值算法进行优化处理，结合桥梁轨迹规划控制系统得到桥梁优化轨迹，仿真研究表明优化轨迹满足防碰撞安全要求，并增加了平滑性，进一步提高了桥梁架设作业速度与安全性。

火炮膛内火药燃气温度控制仿真研究22-26

摘要：为了解决火炮常规装药参数下膛内温度不满足燃气热电离条件的问题，基于内弹道理论建立火炮发射内弹道模型，推导了含电离种子的燃气电导率方程，并以某型炮发射过程为仿真算例，通过Madab对内弹道微分方程组进行编程，采用四阶龙格一库塔法进行求解，获得了常规装药条件下的内弹道规律曲线，计算分析了添加电离种子后的燃气电导率。仿真结果表明，电离种子能在燃气温度不足的情况下，有效提高燃气电导率，从而使燃气具有导电性，为下一步磁化等离子的可行性提供理论依据。

关于雷达目标跟踪任务优先级设计27-32

摘要：为了提升雷达的跟踪性能，针对雷达多目标跟踪时传统跟踪任务优先级设计方法无法保证对重要目标跟踪的问题，提出了一种基于BP神经网络的跟踪任务优先级设计方法。方法利用目标参数以及雷达性能参数直接对目标的跟踪任务优先级进行综合评判，并采用BP神经网络对参数和跟踪任务优先级之间进行函数关系逼近，实现对优先级的快速实时设计。最后将该方法与基于模糊逻辑的跟踪任务优先级设计方法进行对比仿真，仿真结果证明了上述方法的有效性和优越性。

基于时间影响网络的联合打击方案评估方法33-38

摘要：有效建立打击目标毁伤效果与使命目标达成效果之间的因果影响关系模型是联合打击方案评估的难点，目前计算机仿真建模是解决这类问题比较的常用方法，但是通常运行时间较长、效率较低，数学解析模型虽然能够有效提高评估计算的效率，但往往难以充分描述作战效果的内部关联关系。针对这些问题，在对联合打击作战效能基本生成机理分析的基础上，充分考虑作用效果时间延迟和不确定因果影响关系等因素，提出一种基于时间影响网络的联合打击方案评估方法，能够有效解决计算效率和作战效果关联表示不足等问题，给出上述方法的一般流程，并结合一个案例对上述方法的有效性进行验证。

计算机仿真杂志航空航天领域仿真

战斗机对多目标航迹跟踪控制仿真研究39-44

摘要：战斗机对多目标航迹跟踪控制仿真的过程中，航迹起始作为多目标跟踪的首要问题，其准确性能够有效地减轻航迹维持的负担，而且能够及时发现地方目标，增强我方的防御能力。针对高密度杂波环境中多目标航迹起始虚假航迹多的问题，提出了一种将扫描的点迹先聚类后进行航迹起始的新算法。新算法首先结合目标点迹的运动学信息，保存满足目标运动状态的目标点迹，然后根据目标的相似性结合K-medoids聚类算法，将保存下的目标划分到不同簇中，使得同一组内的目标具有较高的相似度，而不同组中目标则不相似。对每个簇中的目标进行统计，设置阈值，删除目标总数小于阈值的簇，最后对剩余的目标运用霍夫（Hough）变换法起始目标航迹。仿真结果表明，上述算法在高密度杂波环境下能够有效地起始多目标航迹，同时也降低了虚假航迹的概率。

飞行员负荷通过飞行数据优化识别仿真45-49

摘要：对于航空训练中飞行员工作负荷状态的识别，可以有效的确保航空安全。通过飞行数据来对飞行员工作负荷识别，需要对飞行数据进行提取，根据飞行数据特点，建立飞行特征集，完成对负荷状态的识别。传统方法通过建立人体工作负荷状态评估模型对工作状态进行识别，但无法得到飞行特征集，导致识别精度低。提出了基于Treelets降维的飞行员工作负荷状态智能识别方法。首先引人时域信号特征均值、方差与均方根对飞行数据进行提取，根据飞行数据特点，建立飞行特征集，利用飞行特征集组建Treelets降维算法模型；然后根据布谷鸟算法优化的高斯分类模型，评估飞行员工作负荷状态；最后将结果与NASA—TLX的飞行员工作负荷结果对比，利用比对结果完成对航空训练中飞行员工作负荷状态的智能识别。实验结果表明，所提方法能够实现对飞行员的工作状态负荷状态的有效识别，且识别精度较高。

战斗机飞行航迹操纵优化控制建模仿真50-53

摘要：飞行航迹建模是空战机动决策研究的重要内容。传统飞行航迹建模方法把复杂的飞行航迹分解为多个简单航迹段，每个航迹段简化为直线飞行或转弯机动，传统方法不能真实反映战斗机空战机动过程，机动决策时效性差。为了方便而又逼真地生成战斗机的飞行航迹，提出了一种新的航迹操纵优化控制建模方法：按照战斗机空间机动飞行特点，设计了11种通用的基本操纵动作用来模拟战斗机的飞行航迹，以切向过载、法向过载和滚转角为控制量，利用基于飞行员操纵特点的机动控制方法对战斗机实现平飞、水平转弯、俯冲和爬升等机动进行建模。按照上述方法模拟战斗转弯和半筋斗两种典型战术动作的飞行航迹，并通过Matlap对仿真数据与真实数据进行对比分析，仿真结果表明，所设计的飞行航迹操纵优化控制模型符合空战实际。

空中对来袭目标威胁评估仿真研究54-58

摘要：空中对来袭目标的威胁评估是指挥控制的重要环节，主要内容是综合雷达探测信息与相关情报对来袭目标的威胁度进行评估。评估的结果为后续的目标火力分配和打击提供重要参考。目前评估的难点技术在于如何有效的处理来袭目标的各种定量与定性信息，如何对获得情报的不确定性信息进行分析和处理。针对传统对目标信息处理方法的单一和不足，提出一种并行化处理的新方法。利用人工神经网络的强泛化能力处理目标的定量信息得到目标的动态威胁值，利用贝叶斯网络的强推理能力处理不确定性的定性指标得到静态威胁值，最后通过线性加权两种威胁值得到目标的综合威胁值。结合实例分析和Matlab、Genie软件仿真对10批目标的综合威胁值进行预测，仿真结果表明：得到的综合威胁值较传统的评估方法相比可信度更高。

激光快速修复发动机叶片疲劳性能研究59-63

摘要：发动机叶片激光快速修复可以有效且经济地延长叶片的使用寿命。准确预测不同激光快速修复扫描方向下叶片的疲劳行为，可以确保叶片的安全使用。激光快速修复结构的疲劳性能与制造工艺及微缺陷密切相关，由于其复杂性，目前尚没有可靠的定量分析方法；为解决上述问题，运用损伤力学有限元方法研究了不同扫描方向激光快速修复钛合金材料单胞模型的疲劳寿命；采用单胞模型仿真模拟了疲劳微裂纹的扩展过程，预测了不同扫描角度下，激光快速修复叶片的疲劳裂纹萌生寿命；仿真结果表明，上述方法的计算结果与现有文献中的实验数据吻合较好，为激光快速修复工艺参数的选择提供了有价值的参考数据。

四轴飞行器空中抗干扰稳定性控制研究64-68

摘要：针对四轴飞行器空中飞行抗干扰能力差和跟踪误差收敛慢等问题，提出了一种快速收敛且具有强鲁棒性的非奇异终端滑模控制方法。首先通过动力学分析建立了相应的数学模型，其次在兼顾非奇异的要求下构造了带状态高次项的滑模面，并引入带指数项的终端吸引子进行控制器的设计，使得系统状态在远离平衡点时能够快速收敛，由于未使用切换项，避免了系统抖振，增强了系统的鲁棒性；同时通过理论证明了系统在全局范围内快速收敛性和稳定性。最后通过仿真对比分析，结果验证了所设计控制器的有效性。

飞机空中加油系统压力冲击抑制优化仿真69-74

摘要：硬管式空中加油系统在应急脱开时，由于加油接头快速关闭，燃油流量在短时间内从最大流量减小为零，会在加油接头处产生强烈的压力冲击，可能造成空中加油系统结构破坏，严重时危及加、受油机飞行安全，已成为硬管式空中加油系统设计的关键问题。为了探究某型飞机硬管式空中加油系统的压力冲击抑制特性，首先分析了系统压力冲击产生机理及抑制因素，建立了系统主要附件的数学模型以及系统仿真模型，然后分别对停止加油三种情况冲击压力以及缓冲装置和旁路阀、溢流阀等系统主要附件压力冲击抑制性能进行了仿真研究。仿真结果表明，系统最大冲击压力出现在应急脱开停止加油时，缓冲装置对压力冲击抑制起主要作用，旁通阀和溢流阀也可抑制压力冲击，但作用不明显。

四旋翼飞行器姿态稳定自适应控制研究75-79

摘要：常规控制器对于四旋翼飞行器在复杂环境中的控制效果不理想，即使处在稳定状态但其超调量大、调节时间较长，而自适应控制则可以快速调节。针对在一些复杂的飞行环境中负载和某些参数发生改变的问题，提出了一种基于模型参考自适应控制（MRAC）的解决方法；设计了结合PID控制的自适应高度控制器，并设计了自适应补偿器消除飞行器在负载和转动惯量改变时所导致的影响，提高系统的抗干扰能力和自我调节能力。仿真结果表明了该控制方法的有效性，并且在负载和转动惯量变化时，改进方法对四旋翼飞行器仍能取得良好的控制性能。

飞行器导航系统优化设计仿真80-84

摘要：无人机在飞行过程中如果出现丢星情况，姿态容易发散，直接导致飞行任务失败甚至飞行器坠毁。针对无GPS情况下常规互补滤波导航系统只能应用于静态载体且姿态易发散的局限性，优化并实现了一种基于多重互补滤波器的多传感器组合导航系统。提出一种依据统计学原理输出光流速度可信度的光流测速优化方法，根据光流可信度搭建速度自适应互补滤波系统，估计载体运动加速度，利用补偿运动加速度后的加速度计输出搭建姿态互补滤波器，提高姿态解算精度。上述系统可对任意运动的载体均可得到同步输出高精度速度和姿态信息。利用MATLAB对设计的组合导航系统进行静态、动态实地半实物仿真，仿真结果表明，上述组合导航系统可以输出高精度的速度和姿态信息。

四旋翼无人机的姿态稳定控制器设计仿真85-88

摘要：通常无人机系统是不稳定的，姿态稳定控制至关重要，维持姿态的稳定可以保证安全性、更好的飞行体验、成功地执行任务。非线性特性导致姿态稳定控制成为难点，国内外研究人员致力于寻找合适的方法来解决这一问题，为此提出了一种模糊PID的新型复合控制算法用来稳定四旋翼无人机姿态。该算法能够实时更新PID控制器的比例、积分、微分参数Kp、Ki、Kd。从而稳定四旋翼的姿态。为了研究这种新型复合算法的性能，对四旋翼进行建模后，利用MATLAB对其进行仿真，并与传统PID进行对比。仿真结果表明，在响应时间以及调节时间上，其性能比传统PID更加优越。