基于SMILO-VTAC模型的复杂低空多机冲突解脱方法

针对传统SMILO-VTAC模型的2种不受控情形,提出了面向不受控情形的复杂低空多机冲突解脱模型;在传统SMILO-VTAC模型的基础上,考虑复杂低空空域物障限制条件,提出了面向物障情景的低空多机冲突探测与解脱模型;结合通用航空活动任务优先等级,建立了基于任务优先性质的多机冲突探测与解脱规则和流程;建立了多航空器对头汇聚场景,基于提出的方法进行仿真验证。分析结果表明:相比传统SMILO-VTAC模型,提出的方法能够满足不受控情形的多机冲突探测与解脱实际需要,并能根据任务优先等级计算方案,解脱成本分配合理,符合复杂低空空域航空器的特点;提出的方法在航空器数量不大于4架次时,求解时间略长,但基本控制在1 s以内;当航空器数量大于4架次时,求解时间小于传统SMILO-VTAC模型;当航空器数量不小于7架次时,求解时间远低于传统SMILO-VTAC模型;在将优先级因素加入考量后,方法的平均解脱成本较传统SMILO-VTAC模型增加了10%~20%,以少量增加平均解脱成本为代价,实现了解脱成本依照优先级顺序的分配,将高优先级航空器解脱成本向低优先级航空器传递。可见,在多航空器运行和多优先级情景下,改进方法具有更高的解脱效率,在相同计算时间内具有更高的解脱架次极限。

红外探测器杜瓦组件的悬臂梁结构优化设计方法

在大量级振动应用场景中,红外探测器杜瓦组件的悬臂梁结构容易遭到破坏。设计了一种非接触式螺旋弹簧支撑环结构。在杜瓦外壳与冷指之间,通过非接触的方式大幅减小传统加强方案所增加的杜瓦漏热,并将振动能量转换成弹性势能,降低大量级振动对冷头的应力影响。经过Ansys软件模拟分析和优化后,铂铱丝的最大变形量为1.7 mm,比常规结构下降了57.5%;最大应力为307 MPa,下降了52%。试验结果表明,优化后的平均漏热仅增加了1%,同时具有显著提高的抗振性能。采用常规结构的组件在15 grms耐久随机振动后会出现铂铱丝断裂现象,而优化后的组件则能够承受15 grms耐久随机振动和17.6 grms短时大量级随机振动,并在17.6 grms随机振动过程中保持探测器焦温稳定,且其正常运行不受影响。