重力作用下的粒子扩散模型及数值模拟

建立了粒子在重力、流体阻力和随机力作用下的烟幕扩散模型,测试了某种纳米碳纤维材料在烟幕箱里的扩散,利用线性回归分析估计了测试光路上的质量浓度,计算了烟幕的沉降速率。分别用本文建立的模型和随机游走模型模拟了该材料在烟幕箱里的扩散过程,模拟计算得到的质量浓度和沉降速率表明,本文建立的模型所模拟的结果更接近于实际测量结果。

基于累积法的外弹道测量数据处理

文中提出将累积法应用到外弹道测量数据处理中,用以拟合导弹的飞行轨迹,估计导弹飞行的速度参数。设计了累积法的通用计算机程序以简化其计算过程,简单比较了累积法和最小二乘法的优缺点。最后通过一个实例证明累积法的求解效果要稍优于最小二乘法。

碳纳米材料空气动力学性能的实验研究

测试八种碳纳米材料喷洒在烟幕箱内形成烟幕的质量浓度及对1.06μm激光的透过率,根据不同时间的采样浓度计算得到烟幕的沉降速度。结果表明:碳纳米材料烟幕具有良好的悬浮性能;直径在40nm以上,长度不大于15μm的纳米碳纤维材料形成的烟幕具有足够的质量浓度和良好的漂浮特性,比较适合作为电磁波干扰材料;纳米SiO2可有效改善发烟剂的流动性和分散性、延长烟幕的留空时间,并能显著地降低烟幕粒子的沉降速度。

基于蒙特卡罗方法的烟幕透过率计算与分析

烟幕透过率是表征烟幕干扰性能的重要参数。以等效粒径为0.1μm的石墨为例,就不同形状的石墨粒子组成的烟幕,基于蒙特卡罗方法对烟幕透过率进行了数值计算。利用Mie散射理论和离散偶极子近似(DDA)方法分别计算了球形粒子、椭球形粒子和圆柱形粒子对1.06μm波长的入射光单次散射的消光参量。对于入射光在烟幕中的传输,建立了蒙特卡罗模拟计算模型,利用MATLAB语言编制了相应的计算程序,给出了不同纵横比的椭球形粒子和圆柱形粒子相应的烟幕透过率计算结果,并和等体积球粒子相应的烟幕透过率进行了比较分析。结果表明:透过率与烟幕中粒子形状、粒子数密度、入射光的入射角度及烟幕厚度有关,粒子形状越偏离球形,对应透过率越小。

纳米石墨凝聚粒子红外消光特性研究

利用分形生长理论的有限扩散模型(DLA)模拟了凝聚粒子的可能结构,基于离散偶极子近似方法(DDA)对纳米石墨凝聚粒子的红外消光截面进行了数值计算,分析了凝聚粒子包含的纳米石墨粒子数目、原始粒径及凝聚粒子分形结构、空间取向对红外消光性能的影响,比较了纳米石墨凝聚粒子和等体积球的红外消光特性。结果表明,纳米石墨粒子适当凝聚有利于红外消光,在中、远红外,凝聚粒子的消光性能明显好于等体积球粒子的消光性能。

改进的波形复杂度算法在核爆炸监测中的应用

验证了传统的波形复杂度对于核爆地震信号分类的有效性。提出了两种时域改进算法,使识别率有了小幅度的提高。将传统的时域波形复杂度推广到时频联合域,提出了一种基于短时傅里叶变换的波形复杂度计算框架。在对所提算法框架进行简化处理后,借助于Fisher线性判别分析方法实现了地震波信号的特征提取。分类实验结果表明所提方法的分类性能优于现有的波形复杂度的分类性能。

基于模糊C-均值的原型模式选择及其在核爆地震识别中的应用

协同模式识别是一种全新的有着抗噪声、抗缺损等诸多优良特性的模式识别方法,但将其用于核爆地震和天然地震的分类时,采用现有的原型模式选择方法识别效果并不理想。本文提出了一种基于模糊C-均值的原型模式选择方法,该方法首先对每一类训练样本采用模糊C-均值聚类的方法聚为c类,然后选取这c类的c个重心或c个聚类中心作为该类的原型模式进行核爆地震的协同模式识别。实验结果表明,同现有的原型模式选择方法相比,该方法使识别率有了较大提高。

碳黑烟幕红外干扰特性研究

基于T矩阵理论及Mie散射理论,在10.6μm波段,利用朗伯-比尔定律分别对回转椭圆体和球形碳黑粒子组成烟幕的干扰特性进行了分析。分析表明:无论是球形还是非球形,都存在一个最佳粒径(1.5μm左右),使烟幕干扰效果最好;回转椭圆体组成烟幕的干扰效果优于等体积球形粒子组成烟幕的干扰效果,回转椭圆体非球形特征越明显时,干扰效果越好;在粒径不变时,随着烟幕浓度及烟幕厚度越来越大,烟幕干扰效果越来越好。

基于遗传优化的模糊交互式多模型目标跟踪算法

针对交互式多模型方法存在模型覆盖面不足和子模型间恶性竞争的问题,设计了一种基于遗传算法和模糊推理的智能优化模糊交互式多模型方法,该方法通过对模型集的自主寻优,能够实现任意时刻在最优模型集下的跟踪,通过建模仿真,在与传统的交互式多模型的比较中发现,使用该模型后目标跟踪误差显著减小,该算法具有较高精度及稳定性。

坚持“以学生为本”，探索学生素质提升新途径

计算机课程教学改革的中心思想是突出学生的主体地位，这就要求我们在课堂教学中要“以学生为本”。本文通过优化教学内容体系，创新教学模式和方法手段，更新观念等方面提出了提升职业院校学生素质的方法途径。

激光在烟幕中传输的蒙特卡罗模拟

建立蒙特卡罗计算模型,模拟计算1.06μm脉冲激光在石墨烟幕中的传输.分析透过率与石墨粒子粒径、烟幕浓度、烟幕厚度的关系,用卷积方法计算一定宽度的脉冲激光穿过烟幕后的波形,数值仿真δ脉冲和矩形脉冲激光在各种石墨烟幕中的时间展宽特性.模拟结果表明:石墨粒子存在一最佳半径(0.16μm),该半径的石墨粒子烟幕不仅使激光能量衰减最强,而且产生的时间展宽也最显著;激光脉冲宽度越小,其波形变化和时间展宽越显著,微秒量级脉宽的激光脉冲穿过烟幕后波形变化和时间展宽效应不明显.

HRG旋转方位平台惯导系统频域导航算法

为提高HRG平台惯导系统的自主导航精度,提出在频域中对HRG旋转方位平台惯导系统进行导航解算,以解决其存在较大的旋转效应及划桨效应误差的问题。算法基于傅里叶变换对惯性仪表离散信号进行重构,经比力和坐标变换矩阵频域转换、频域卷积运算及傅里叶反变换后实现了用解析积分来代替数值积分,有效降低了常规时域导航算法速度求解中的时移影响。仿真结果表明,算法能够有效抑制旋转效应及划桨效应误差,提高系统的导航精度。

基于VC#的惯组高速数据采集与处理系统

惯组输出数据采集具有采样频率高、多通道、实时性要求高的特点。在搭建硬件平台的基础上,引入多线程技术,在VC#环境下实现了多通道惯组数据的高速实时采集及波形动态显示;采用卡尔曼滤波方法对采样数据中的噪声进行滤除;通过四元数法进行姿态解算。实验表明,该系统具有直观、高效、实时及强大的数据处理与显示等优点。

基于网络的绝缘导通电阻自动测试系统

在导弹测试之前,需要对使用的电缆进行绝缘导通测试,目前人工手动操作耗时长,各型号的自动测试设备结构复杂,且不具备通用性。基于此,设计了基于网络的绝缘导通电阻自动测试系统。该系统由上位机、下位机和继电器阵列组成,各设备之间均通过网络进行通信控制,在VC#平台下完成了软件系统的开发。实验表明,该套系统具有结构简单,控制方便,结果准确,兼容性强,易于扩容等优点。

基于MEMS的惯性导航教学实验系统

随着惯性技术的发展,尤其是MEMS技术的日益成熟,惯性系统的成本大幅度降低,惯性技术在军事和民用领域得到了越来越广泛的应用。目前,国内高校很多都已经开设了导航及相关专业,但是长期以来都缺乏一个系统的行之有效的教学实验系统。基于此,设计了一套基于MEMS的惯性导航教学实验系统,该系统由六轴惯性测量组合,上位机,双轴电动转台及转台控制器组成。实验表明,该系统能满足导航、制导等相关专业的教学实验需求。

飞行器抗饱和鲁棒自适应非线性模型预测控制

针对巡航飞行器同时存在较大外部干扰和模型参数不确定性时自适应预测控制性能下降的问题,设计了带有模糊干扰观测器(fuzzy disturbance observer,FDO)补偿的鲁棒自适应非线性模型预测控制(robust adaptive nonlinear model predictive control,RANMPC)方法(简记为FDO-RANMPC方法)。首先,利用具有未知参数限制条件的递推最小二乘方法在线辨识模型参数;其次,利用模糊干扰观测器输出值抵消幅值较大的复合干扰,再利用Tube鲁棒预测控制策略设计了飞行器底层姿态系统具有稳定保障的FDO-RANMPC控制器;最后,在考虑复合不确定性情况下对指令姿态角跟踪的仿真中验证了控制器的有效性及其渐进稳定性。

车载旋转调制捷联惯导系统最优对准技术

为进一步提高车载捷联惯导系统的定位定向精度,提高无依托发射的射击精度,对最优对准技术进行研究。将旋转调制技术引入车载捷联惯导系统,并讨论车载旋转调制式捷联惯导系统的最优对准方案,利用增加的旋转机构周期性的旋转,来抑制惯导系统在导航过程中部分常值误差和随机误差,提高系统在初始对准过程中的可观测性和可观测度,从而提高定位精度及方位对准精度。研究结果表明:连续方位旋转对准精度及对准速度均明显优于传统的多位置对准,具有较强的理论意义与实用价值。

基于PCI-E的惯组高速数据采集系统设计与实现

惯组数据的采集是进行惯组标定及导航姿态解算的基础,其数据采集精度对惯组的标定和导航精度有重要的影响。提出了一套基于PCI-E总线的惯性测量组合数据高速采集与处理系统,基于研华PCIE-1751板卡设计并实现了系统的硬件组成,在VC#平台下通过相应的数据采集控件实现了数据的高速定时采集,通过卡尔曼滤波方法对环境噪声进行消除,在VC#平台下进行DirectX的3D开发,直观展示惯组当前姿态。实验表明该系统具有直观、高效、实时及强大的数据处理与显示等优点。

某型惯导平台原理及信号仿真系统设计

针对目前模拟训练系统只满足于对现象模拟的问题,提出组建某型惯导平台原理及信号仿真系统。利用低精度的光纤陀螺仪和石英挠性摆式加速度计组建陀螺稳定平台系统,达到平台系统稳定、初始对准及框架归零等基本功能;利用PC104模块采集低精度信号来仿真实装输出高精度信号的方式,达到信号仿真的功能。实现对某型惯导平台原理及信号的实时仿真。

基于DDS的惯性器件特性测量转台控制系统设计

设计了一种能够对惯性器件特性进行测量的转台控制系统,该系统采用DDS数字调速系统和伺服电动机组合的方法来实现转台的自动控制;系统软件采用Lab VIEW与MATLAB混合编程,完成惯性器件的性能状态评估曲线与转台监控曲线等功能,通过MCGS组态软件技术建立了PLC和上位机之间的通信连接,实现了现场设备的实时监测、数据控制和远程控制。系统运行稳定可靠、适应性强、性价比高,具有广阔的应用前景。