箔条质心干扰的信号级仿真研究

箔条干扰是一种重要的无源干扰手段。在一定的海况和环境条件下,箔条假目标布放策略和舰船规避策略选择是一个复杂的问题。论文针对这一应用背景,主要讨论了两个方面的内容:1)开发实现了一个假目标舰对抗信号级仿真平台。该平台实现了末制导主动脉冲雷达的完整信号处理流程,并综合考虑了舰船和箔条的多种目标散射模型,以及风速、风向等多种环境因素的影响。2)针对一种静态测试方案,讨论了箔条干扰成功判定准则。在大量仿真统计的基础上,初步归纳了箔条布放和舰船规避的基本策略,并提出了"安全区域"的概念。仿真结果表明,根据当时的环境条件,如果保证箔条处在舰船的安全区域内,则对抗成功的概率将大大提高。

箔条配比算法

箔条干扰武器采用经验公式装填箔条种类和数量,箔条没有被充分利用,干扰频段没有被有效覆盖,减少干扰武器效能.为解决箔条干扰武器箔条配比问题,分析箔条的物理特性,结合干扰频段要求、反舰导弹常用的频率点等特征,提出粗匹配和细调整相结合的箔条配比算法;根据配比算法,建立快速和有效箔条配比仿真平台.通过实验验证此算法和平台的有效性.

一种针对反舰导弹对抗的箔条布放优化仿真方法

建立了主动式雷达制导对抗仿真系统,在仿真的基础上,对影响决策的各种对抗条件的物理意义和影响过程进行了分析;建立了基于统计的箔条对抗平均成功概率模型,提出了一种干扰布放决策寻求方法,有效地实现了雷达对抗最优化策略的求解。最后在仿真平台上进行大量的测试,对预估结果进行了分析,验证了仿真模型和决策分析方法的正确性。

箔条配比优化仿真分析

为优化箔条干扰弹布放后形成的箔条云在指定频段内起伏特性和优化频段内的箔条数量等,提出了基于频点人工选择与遗传算法箔条数量自动寻优相结合的箔条配比方法。与传统人工配比方法相比其具有较好的配比效果。

基于均值移动算法的图像分割的研究

均值移动算法是一种统计迭代算法,实际已经在图像分割中得到了广泛应用。但对分割结果的准确性有待于提高。为了能够得到更好的图像分割结果,根据柱状HSV颜色空间三个分量相关性弱、便于计算和颜色差异便于表示的特点,提出了基于柱状HSV空间的均值移动图像分割算法。将图像由RGB空间转化到柱状HSV空间,在转化后空间采用均值移动算法进行图像分割,用白色像素标记不同区域边界。最后通过与对RGB空间的均值滤波器的分割结果比较,验证算法的有效性。

均值移动算法步长及密度极大点分析

根据核函数的不同特点,分析得出均值移动算法的步长可能为牛顿步长、高斯-牛顿步长或一种非线性步长。根据均值移动密度函数泰勒展开形式的不同,讨论均值移动点每步在运动方向上的密度递增范围和密度极大值点的位置。上述结论对于提高均值移动算法的收敛速度有指导作用。

基于频域加权最小二乘法的一类伺服系统辨识

研究了某伺服系统的辨识问题。通过利用频域加权最小二乘法,建立了该系统的传递函数模型,并在闭环控制方式下对系统模型进行了验证。结果表明:系统仿真曲线与实测数据曲线基本吻合,系统模型满足实际应用中的精度要求。

舰载烟幕对红外成像反舰导弹的干扰战术使用研究

分析红外成像制导原理,烟幕干扰红外成像途径的基础上,建立了舰载烟幕干扰红外成像制导导弹的仿真模型,给出了舰载烟幕对抗红外成像制导导弹的一般使用方法。

火箭弹自力弹射低压室流场特性数值分析

火箭弹自力弹射离筒前尾焰一直被限制在低压室内,为弹体提供附加的发射动力,但也导致发动机工作过程中的背压较高,使其燃气流场特性不同于自力发射。为研究火箭弹自力弹射过程中低压室内复杂的燃气流动特性,以二维轴对称N⁃S方程为基础,建立了自力弹射低压室燃气流场的计算模型。利用建立的计算模型对超声速冲击射流试验进行了仿真,得到的流场特征及数据与试验结果吻合良好。在此基础上,采用动网格技术,对弹体的出筒过程进行了非定常数值模拟。结果表明,自力弹射过程中,起始冲击波会导致流场产生震荡,随流场发展震荡逐渐消失;弹体出筒过程中,喷管出口燃气流会在欠膨胀状态和过膨胀状态之间转换,流场震荡结束后,燃气流稳定在过膨胀状态;结合某特定型号火箭弹,相比于自力发射,在相同发射条件下,自力弹射的出筒速度提高410.86%,出筒时间缩短74.34%。

低压室初始长度对火箭弹自力弹射出筒尾流场的影响

低压室初始长度的改变直接影响火箭弹自力弹射过程中低压室压强的建立,进而对弹射出筒过程中的尾流场产生影响。基于二维轴对称N-S方程建立了火箭弹自力弹射出筒尾流场的数值计算模型,采用动网格技术对弹射出筒的全过程进行了非定常数值计算。采用文中计算模型对超声速冲击射流试验进行了模拟,得到的流场结构与试验纹影图匹配良好;开展了自力弹射的实弹发射试验,仿真数据与试验数据的一致性较好,在此基础上分析了低压室初始长度对尾流场不同阶段的影响。结果表明,随着低压室初始长度增加,尾流场初始阶段震荡幅度增大且震荡时间延长;尾流场发展阶段内弹体位移增量及速度增量减小,尾流场稳定阶段内弹体位移增量及速度增量增加;自力弹射过程中低压室压强显著下降,为降低对发射装置结构强度的设计要求,低压室初始长度应在设计范围内选择较大值。

基于Sobol′灵敏度分析的火箭弹自力弹射多目标约束优化

火箭弹自力弹射过程中燃气被限制在低压室内,低压室压强使得出筒速度增加的同时也增大了发射装置受力。为完成自力弹射的多目标约束优化,首先建立了发动机-低压室耦合内弹道模型,开展实弹试验对模型进行了验证;其次采用Sobol′全局灵敏度分析法,以低压室压强峰值和弹体出筒速度为目标响应,求得各设计参数的灵敏度数据;最后以低压室压强峰值最小和弹体出筒速度最大为优化目标,基于灵敏度数据建立自力弹射多目标约束优化模型,采用NSGA-II算法进行求解。结果表明,发动机装药量对低压室压强峰值及出筒速度的影响最为显著,低压室初始长度对低压室压强峰值影响较大,低压室开孔数量对弹体出筒速度影响较大;在Pareto最优前沿上选取10个备选方案并采用逼近理想解排序法排序。相较于初始方案,排序得到的最终优化方案的低压室压强峰值降低13.41%,弹体出筒速度增加52.56%,自力弹射性能得到提升。

火箭弹自力弹射内弹道特性

为消除火箭弹发射尾焰对发射装置周围人员及设备的威胁,提出了一种火箭弹自力弹射技术方案,将发射尾焰限制在发射筒内直至弹尾离筒。基于经典内弹道学推导得到火箭弹自力弹射的内弹道数学模型,并进行了低压室初始长度300 mm、低压室初始长度300 mm与低压室开有2个孔径为15 mm的孔、低压室初始长度150 mm 3种工况共5发实弹的验证试验。对比仿真数据与试验数据发现:二者低压室压强随时间变化曲线的一致性较好;低压室压强峰值的最大相对误差为9.29%,弹体出筒瞬间速度的最大相对误差为5.24%,模型的有效性得到验证。以自力弹射内弹道模型为基础,分析低压室开孔、低压室初始长度、发射筒长度、发动机流量对其内弹道特性的影响,为火箭弹自力弹射的内弹道研究提供了理论参考。

单箔条后向散射截面的矩量法计算

根据电磁理论滞后位建立任意长箔条散射场的电流分布矩量方程,采用分域基-点选配给出了电流与RCS分布的具体算法。通过MATLAB仿真分析说明算法准确、快速,符合以往试验结果,具有较高的工程使用价值。

WSN时间同步算法研究

WSN时间同步技术是WSN许多关键技术实现的基础。阐述了当前较为主流的RBS算法、DMTS算法、LTS算法、TPSN同步算法、基于连通支配集的全局时钟同步算法等时间同步算法,并分析、比较了它们的优缺点。

基于多种群差分进化算法的火箭弹自力弹射多目标约束优化设计

针对火箭弹自力弹射设计中降低低压室压强峰值与提高弹体出筒速度之间的矛盾,开展自力弹射的优化设计工作。建立自力弹射发动机-低压室耦合内弹道求解模型,并开展两种工况共4发实弹的验证试验;提出融合多种差分策略的多种群差分进化算法,并采用“剔除-补足”操作处理优化过程中的约束条件;考虑自力弹射的实际设计约束,以低压室压强峰值和弹体出筒速度为目标建立两目标约束优化模型,并采用多种群差分进化算法进行优化计算。结果表明:计算得到的Pareto前沿近似呈斜率不同的两段线性区间,随低压室压强峰值增大,相同压强增幅带来的出筒速度增量减小;在Pareto前沿上均匀选取12个优化方案并采用逼近理想解排序法进行排序,排序后得到的最终优化方案的低压室压强峰值降低16.11%,弹体出筒速度增加54.55%,自力弹射性能得到提升。