面向电容式微机电加速度计的接口噪声分析和数字闭环技术研究

优化电容检测接口并采用力反馈控制方案能够在不影响表头敏感结构的情况下,通过改变环路参数提高加速度计的信噪比,改善加速度计性能。基于一款阵列式差分电容的加速度计敏感结构,在等效电容模型的基础上,通过电容检测接口电路的搭建与输出信号的频谱分析,验证了单载波电容检测电路具有更出色的输出信噪比。后级采用STM32H743VIT6微处理器实现调幅信号的数字解调,经PI控制算法调节后作为反馈电压施加于可动极板,实现了加速度计的数字闭环控制。实测结果显示,闭环状态下加速度计的速度随机游走(VRW)为57μg/Hz1/2,与开环状态相当,而零偏稳定性则从开环状态的184μg改善至58μg,验证了单载波调制型电容检测接口和力反馈控制技术对提升加速度计静态性能的具体效果。

大气层外动能拦截器制导控制技术研究进展与展望

大气层外高速、大机动、多目标飞行器的拦截问题已成为当前空天防御体系构建面临的重大挑战和难点。首先,对近年来国外大气层外动能拦截器技术及飞行试验现状进行了梳理和总结;其次,对大气层外单一拦截器制导控制方法和多弹协同拦截制导控制方法的研究进展进行了综述;最后,对大气层外动能拦截器未来重点开展的关键技术进行了展望,以期为未来大气层外动能拦截器技术发展提供方向性参考和借鉴。

基于数据融合共享、多维赋能的质量数据工程管理

引言随着数字中国建设、数字新基建政策的推进以及装备质量管理数字化转型步伐的加快,依托数据工程建设推动质量精细化管控,成为数字研发背景下提升装备质量管控能力的关键手段。本文针对电子装备质量管控中存在质量数据标准不统一、数据管理手段不健全、数据分析利用不充分等问题,以“不断提升精细化质量管理水平”为导向,通过统筹质量数据收集管理机制的方法,实现数据源头聚能,通过监测、评价、建模,实现质量体系、质量管控、质量特性的多维赋能,通过知识共享中心,保障质量数据高效释能,促进质量数据的“统、融、建、管、用”,推动质量管理水平螺旋式提升。

低信息条件下的机载拦截武器目标分类轨迹预报方法研究

在三体博弈场景中,为了提升防御弹的拦截能力,需要对来袭目标的轨迹进行预报。受限于数据链的传输速率,目标信息的更新频率较低,基于卡尔曼滤波和轨迹拟合的弹道预报方法不再适用。为此,本文提出了一种在低信息支撑条件下的具备分类能力的目标轨迹预报方法。先根据载机对来袭目标的探测能力建立来袭目标的轨迹库,后使用轨迹库数据训练分类神经网络和轨迹预测神经网络;在线根据数据链传输的目标信息确定来袭目标类型,再通过最小二乘法解算来袭目标初始状态的最优估计,并实现轨迹预测。仿真试验表明本文提出的方法在低信息支撑条件下可以实现高精度的轨迹预报。

高超声速飞行器多物理场虚拟飞行建模方法研究

为了解决高超声速飞行器飞行试验成本高昂、风险较大、飞行性能评估困难等问题,提出多物理场虚拟飞行方法,通过建立高拟真度多物理场仿真模型替代飞行试验,实现快速、准确的飞行性能分析。本文考虑气动、结构、控制和弹道学科间的耦合效应,采用松耦合方法建立高超声速飞行器流固耦合模型并开展虚拟飞行仿真研究。采用活塞理论计算非定常气动力载荷、模态叠加法计算结构动响应;将时变的气动力载荷和结构振动变形整合到六自由度飞行动力学模型中,构建多物理场虚拟飞行仿真流程;以某三维高超声速飞行器为对象开展虚拟飞行仿真研究,分析结构动变形、非定常气动力动响应对其飞行弹道和控制系统的影响规律。研究结果表明,本文构建的虚拟飞行模型能够快速、准确地获得飞行过程中的动态特性、受控特性与载荷特性,可为高超声速飞行器的总体设计提供高效、低成本的飞行性能验证途径。

面向目标跟踪的多传感器数据融合研究综述

随着现代目标跟踪场景的日益复杂化,单一传感器探测系统已无法满足目标跟踪的实际需求,多传感器数据融合技术成为复杂场景下目标跟踪问题的重要解决方案。本文综述了多传感器数据融合中的数据关联和估计融合这两项关键过程的基本原理与研究现状,整理了神经网络、强化学习等人工智能技术在多传感器数据融合领域应用的相关研究,并对多传感器数据融合方法在目标跟踪领域的发展进行了展望。

软件定义系统技术研究综述

导弹武器装备当前呈现技术密集、任务型号多样、功能复杂化的发展趋势,面对其高速技术迭代的发展需求,传统上采用单型号独立研制的方式存在研制成本高、技术复用率低、结构紧耦合、系统交联复杂等缺点。为此,针对新兴的软件定义系统技术,分别从开放式软件定义系统架构、模型驱动的软件定义系统开发、软件定义系统应用服务管理框架、面向软件定义的载荷快速接入管理、软件定义弹性网络等分项关键技术开展综述研究,介绍相关技术发展情况及存在的不足,分析软件定义系统技术的发展方向,旨在为导弹武器装备研制相关技术难题的突破提供参考。

基于矩量法的某轰炸机电磁散射特性研究

首先,针对某型轰炸机复杂的电磁散射特性,采用矩量法和等效电磁流法相结合建立的一套轰炸机雷达散射截面积仿真计算方法,通过幂级数解析解验证该方法的有效性和准确性;然后,采用该方法定量地对某型轰炸机的雷达散射截面积(RCS)进行仿真计算,并通过仿真计算结果对其散射特性进行分析。

磁力耦合机电产品电磁-结构多场联合仿真方法研究

针对磁力耦合机电产品分析和计算仅局限于单一场,无法充分反映产品电磁-结构耦合工作特性的问题,提出了一种电磁-结构多场联合仿真方法。基于结构动力学方程和麦克斯韦电磁场方程分析了激活装置输出电压,通过电磁仿真获取磁力参数,结合Adams动力学模型开展电磁-结构多场联合仿真。通过激活装置磁力矩和输出电压测试,结果表明,电磁-结构联合仿真方法计算误差可控制在5%以内。本文提出的电磁-结构联合仿真方法可提高磁力耦合机电产品计算精度,对磁力耦合机电产品性能研究具有参考价值。

拦截临近空间目标制导律的工程化设计研究

针对防空导弹拦截临近空间目标时制导控制回路发散较早的问题,从工程应用的角度对天线罩误差斜率影响进行分析,提出对有效导航比的修正,并在制导律设计中引入已知的控制回路时间常数信息,采用非线性反演方法求得该制导规律。仿真结果表明,该制导律既能有效抑制天线罩误差斜率的影响,确保系统的有效导航比,同时又能减小系统动力学的等效时间常数,推迟导弹视线角速度的发散时刻,从而提高导弹的制导精度。

复合非浸没流场电解机械复合抛光工具设计及试验研究

目的为了提高电解机械复合抛光时电解液更新交换能力,提高电解机械复合抛光TB2钛合金的表面质量,探究流场对表面质量的影响。方法提出了复合非浸没流场电解机械复合抛光模式,电解液通过送液装置从抛光间隙侧向和内喷液阴极径向供给到抛光区域。设计了径向内喷液工具阴极,借助计算流体力学软件,模拟工具阴极出液口处流场分布,优选工具阴极出液口分布方案;设计溶解特性试验,通过表面形貌分析,优选NaCl^(-)乙二醇电解液浓度;提出通过设置抬刀距离控制黏性层厚度的方法,探究抬刀距离对抛光后表面质量的影响;通过表面形貌、粗糙度分析,探究复合非浸没流场流速对表面质量的影响。结果采用五行两列的出液口分布方案后,流场更加均匀;电解液选择1mol/L NaCl^(-)乙二醇溶液;侧向冲液流速对电解抛光黏性层影响很大,当侧向冲液入口流速为0.8 m/s时,电解预处理表面粗糙度Ra最低为0.158μm,表面质量不均匀;当设置抬刀距离为+100μm、侧向冲液电解机械复合加工时,获得最低表面粗糙度Ra为38nm的平滑表面,表面存在局部缺陷;在此基础上,进一步补充径向内喷液,在径向内喷液入口流速为0.1 m/s时,表面粗糙度Ra降到25.7 nm,表面质量更均匀。结论侧向冲液+径向内喷液的复合流场分布均匀,有助于获得高质量的TB2钛合金电解机械复合抛光表面。

分离线扩张比对超音速分离线摆动喷管流场影响规律的数值与试验研究

为进一步优化超音速分离线摆动喷管性能,通过数值计算分析了分离线处扩张比(ε)对超音速分离线摆动喷管流场的影响规律,并进行了试验验证。结果表明:相同ε下,随着摆动角度(θ)的增加,轴向推力系数(C_(fx))逐渐减小;ε取不同值时,相同θ下C_(fx)区别较大,在ε=1.68时C_(fx)达到最大值。相同ε下,随着θ的增加,偏转放大系数(K)先增加后减小,θ为1°~2°时,K值达到最大(K=2.5);不同ε下K区别较大,当ε≥1.46、θ为1°~8°时,K>1,ε=1.21时偏转效益受θ影响较大,K最小值小于1。数值仿真喷管羽流状态与地面试验一致,验证了仿真方法的有效性;分离线处压强由于模型误差存在一定偏差,摆动力矩由于分离线处压强的非均匀分布存在计算偏差。

基于梯度孔隙率的楔形鼻锥相变发汗冷却研究

为提高飞行器鼻锥驻点处的发汗冷却效率,提出了一个孔隙率呈梯度分布的楔形多孔鼻锥,在不同冷却剂注入率下,在亚声速条件下对相变发汗冷却进行了试验与数值研究。结果表明,梯度孔隙率的设置可以有效提高驻点处的冷却效率和多孔表面的整体温度均匀度。冷却剂注入率M=0.125%时,驻点处冷却效率提高了52.4%,整体冷却效率提高了31.7%。数值结果表明,梯度孔隙率通过使多孔内最大压力值从驻点后移来提高前缘处的冷却剂流量,改善冷却剂的流动分布,冷却剂注入率为M=0.150%时,驻点处冷却剂流量提高了76%。此外,冷却剂流出多孔结构后在外表面形成的气膜分布更为均匀。

铝合金深盲小孔管电极电解加工试验研究

针对瓶口阀铝合金阀体深盲小孔难加工问题,应用管电极电解加工方法解决该问题。为提高铝合金深盲小孔管电极电解加工稳定性,仿真分析了不同电极进给速度下加工间隙内电场、流场的分布规律;以6061铝合金为对象,使用内径为0.6 mm、外径为1.0 mm的管电极进行电解加工,研究了初始间隙、电极进给速度以及电极旋转对管电极电解加工的影响。仿真和试验结果表明,电极进给速度过大或过小,均不利于铝合金深盲小孔的稳定加工,电极进给速度大于1.4 mm/min时孔底易形成凸起,电极进给速度小于1.0 mm/min时孔底易形成凹坑;初始间隙取0.3 mm能获得质量更好的孔口形貌;电极旋转有利于产物和热量的排出,从而提高加工精度。采用最优参数加工得到了孔间距为2.46 mm、平均直径为1.28 mm的密集孔和平均直径为1.29 mm、深度为50 mm的深盲小孔。

改进粒子群优化多拦截器目标分配方法研究

为提高多拦截器拦截对抗场景下的目标分配效能,对多拦截器目标分配算法展开研究。首先提出了目标分配问题的离散优化模型,其次设计了一种改进粒子群优化算法,引入变邻域搜索算法解决传统粒子群优化算法容易陷入局部收敛的问题,设计目标分配矩阵以及适应度函数模型解决带约束离散优化问题,同时避免了编解码算法造成的精度损失;再次设计局部跳出算法的启动准则,提高了算法的效率;最后仿真分析表明:改进粒子群优化算法相对传统算法分配效能可提高9.4%,且收敛结果与全局最优偏差不超过0.1%。

基于高速摄像和激光吸收光谱的固体推进剂交变应变燃烧研究

针对固体推进剂燃烧特性容易受到机械应变的作用,设计开发了一套附带光学视窗的固体推进剂燃烧测量系统,并基于高速摄像以及激光吸收光谱方法,研究了机械应变对AP-HTPB固体推进剂燃速、CO_(2)浓度以及燃烧温度的影响.结果表明:对于静态应变条件,在-10%~10%的机械应变范围内,推进剂燃速、温度和CO_(2)浓度随应变量的增加而增加.其中,燃速变化范围为1.72~2.1 mm/s,推进剂燃烧温度变化范围为1490~1680 K,CO_(2)空间积分浓度变化范围为0.138~0.165 cm.对于交变应变条件,推进剂燃速变化呈现分阶段特征,即在燃烧前中期(0~1500 ms),平均燃速为1.926 ms左右,而在燃烧后半段(1500~2200 ms),测量燃速达到5 ms左右,造成该现象的原因可能是燃烧后期推进剂在交变应变的作用下发生了整体解体.另一方面,在燃烧前半段,推进剂燃烧温度和CO_(2)浓度呈现周期性变化,且变化频率与交变应变相同.

机载装备分系统级机电产品贮存备件研究

对空空导弹基层级备件的计算模型进行了研究。并通过工程实例,对基层可更换单元弹上机电分系统级备件的计算模型进行分析,提出应按正态分布模型进行空空导弹分系统级备件计算的结论。

适用于地面装备的特种降温涂层研究与应用

[目的]为了有效降低太阳辐射引起的导弹温升,考察了一种针对地面装备的特种涂层的降温性能。[方法]通过基料与颜填料的筛选,确定以环氧树脂搭配固化剂作为基料,金红石型二氧化钛作为主要颜填料。对涂层方案及其作用机理进行分析后,确定了特种降温涂层的设计原则。对涂层建立了热传导模型,分析辐射来源,对地面装备进行了仿真分析。[结果]通过试样级试验验证了特种涂层的环境适应性与降温性能。[结论]该特种降温涂层解决了太阳辐射下地面装备内部升温较高的问题,为地面装备的应用打下了基础。

“星链”威胁启示下的新型空天防御技术研究

作为美军布局空天战场的关键支撑,“星链”系统通过渗透“侦、控、打、评、保”等作战环节,将可能颠覆现有作战模式并打破未来大国间的能力平衡。为此,首先介绍了“星链”系统的基本属性、发展现状与能力特点,其次根据俄乌冲突战例研究其未来作战应用模式,并在此基础上分析“星链”对未来空天局势的威胁,最后提出针对性的新型空天防御技术,为“星链”影响下的空天安全建设提供依据。

军工企业电子文件管理现状分析及对策研究——以上海航天技术研究院为例

本文以作者所在的单位为研究背景,结合了在电子文件管理方面的实际现状,分析了该院在电子文件管理过程中遇到的问题,并就问题的原因作出阐述,针对这些原因提出了加强电子文件管理的思路。