基于多维小波特征的有源雷达欺骗干扰识别

针对跟踪工作模式下常见雷达有源欺骗干扰识别问题,通过分析雷达信号和干扰模型,提出一种基于多维小波特征的识别算法。对目标回波多个相干处理间隔中的首个脉冲重复间隔内信号采样累积,构成一维离散序列,利用Mallat算法提取多尺度小波系数,计算不同尺度下小波系数的移位相关系数,并组成特征向量用于分类识别。构建不同参数的信号样本仿真,在信噪比为-5 dB时仍有高于80%的识别正确率。该算法能将距离假目标干扰和距离拖引干扰有效识别,证明了算法的准确性、通用性和严谨性。此外,针对实际情况,可以调整特征向量维度,选择更适合的母小波函数,进一步优化干扰识别效果。

对瞬时测频干扰机理的研究

瞬时测频(instantaneous frequency measurement,IFM)接收机是电子侦察中非常重要的测频资源,其结构简单、灵敏度高、侦察频带宽、分辨率高,可以快速测定被测信号的频率,在现代电子战中得到广泛应用。基于IFM微波鉴相器在某一瞬间只能响应一个信号的特性,结合IFM工作原理,研究了一种新的(超过2个信号)对IFM干扰策略,并分析了干扰机理,通过模拟仿真对IFM的干扰效果进行了评估。仿真结果表明:多信号交叠可以对IFM系统产生明显的干扰效果,可以使得其无法测得正确频率,并错误地输出同时到达信号指示。

武器装备轻量化结构正向设计方法及应用

为满足武器装备轻量化的迫切需求,提升装备结构优化设计水平,提出了一种代理模型辅助多目标优化的结构正向设计方法。按照从概念设计到参数优化设计的流程,通过优化信息交互和代理模型重构来实现结构多目标优化设计。以轻型车载高炮弹箱架优化设计为例,首先,根据拓扑优化获得的最佳传力路径,建立几何模型和有限元分析模型。其次,通过灵敏度分析缩减设计变量,建立以一阶模态频率和结构强度为约束、最小化质量和最大化刚度为目标的优化模型。然后,使用差分进化算法求解基于Kriging模型的多目标优化问题;在优化过程中,通过比较中间优化结果调整优化模型,并采用基于期望改进的填充样本策略重构代理模型。最后,兼顾结构轻量化和安全,筛选44组优化解中的3组优势方案与初始设计进行比较,结果显示:在满足弹箱架结构性能的前提下,重量分别可减轻31.2%、24.7%和21.8%;所提结构正向设计方法能够明显提升轻量化效果,也可为相关结构优化设计提供参考。

关于环境工程数字化转型的思考

通过分析当前数字化转型现状,结合我国装备环境工程数字化过程中存在的问题,阐明了环境工程数字化中“工作活动数字化、环境数字化、环境效应数字化、服务产品数字化”的内涵,分析提出了以环境基础数据、环境数据中台和环境数据服务为核心的环境工程数字化架构及实施思路,论述了温度、振动、腐蚀等典型环境及环境效应的数字化建模方法,并对环境工程数字化在战略筹划、数字化协同设计和数实结合的数字化试验鉴定等方面进行了展望。

基于时间自动机的动力调度岗位培训仿真机理建模

针对大型风洞群中压空气系统存在调度机理复杂、岗位人员素质要求高、系统实操培训代价大等问题,实施基于时间自动机的动力调度岗位培训仿真机理建模。通过混杂系统理论提出适合大型风洞群中压空气调度的扩展时间自动机模型,基于先来先服务策略构建资源申请、机组工作等队列,建立调度器、就地执行器等核心机理模型,并采用UPPAAL工具对模型进行验证。结果表明:该模型的建立不仅为岗位人员掌握设备结构原理、积累实操经验提供有效手段,而且为建立风洞试验调度仿真系统、合理有效实施风洞动力调度岗位培训打下了基础。

过失速重新定向机动过程气动特性建模

以过失速重新定向技术为基础的自翻转越肩飞行器与传统越肩发射飞行器相比,具有响应时间短、机动性能高、射程远等优势。本文针对飞行器过失速重新定向机动过程,基于CFD动态计算数据分析了该过程中的飞行器气动特性,通过改进微分方程模型成功描述了机动过程中的迟滞环效应,同时验证了最小二乘支持向量机方法在此建模问题中的适用性。本文的建模方法可以准确捕捉飞行器过失速重新定向机动过程中的非线性非定常气动特性,为飞行器过失速重新定向机动控制律设计提供模型基础。

前言

随着国家航空航天强国战略,如高超音速飞机、可重用天地往返飞行器、空间站、国家太空实验室、月球国际科研站等载人航空航天工程计划的实施.航空航天乘员的大脑等器官会受到高/低温、过载/失重、冲击、噪声、超声波等各种各样非常规载荷甚至极端载荷的影响,严重制约着国家重大战略工程的实施.此外,随着中国人口老龄化趋势的加剧,脑功能性疾病(癫痫、阿尔茨海默病、帕金森病、脑卒中等)的患病率也在逐年上升,超越心血管疾病和癌症患者数量,成为主要的致残和致死原因之一,严重威胁我国人民的生命健康.

雷达波形对抗技术发展预见

随着雷达、电子侦察等传感器技术的进步,对电磁空间的操控从能量、频率向更高维度的波形发展,雷达波形对抗应运而生。阐述雷达波形对抗技术产生的背景、概念内涵和发展现状,同时提出可利用博弈思维建立雷达波形“OODA”回路,通过对雷达波形进行伪装、扰乱和利用以达成制造战场迷雾、创造新质杀伤链的效果。此外,介绍实现雷达波形对抗的波形隐匿、波形重建与利用、波形捷变反侦察等关键技术及原理。从波形管控等3个方面提出雷达波形对抗制胜电磁空间的发展建议。

无人机舵面故障高阶滑模重构观测器设计及主动容错控制

针对无人机舵面损伤故障容错问题,提出了基于二阶非奇异终端滑模重构观测器及主动容错设计方法。在分析舵面正常偏转运动学和动力学特性基础上,构建了无人机典型舵面故障非线性特性模型。提出无人机舵面故障的高阶滑模重构滑模观测器设计方案;引入线性变换降维简化观测器设计程式;将终端滑模和非奇异终端滑模结合起来,实现滑模运动有限时间快速收敛;综合自适应律、线性矩阵不等式设计观测器系数矩阵,确保状态估计偏差有界稳定。提出集状态与故障重构于一体的主动容错控制方案,并通过仿真算例检验所提方案的有效性。

基于改进Laplace小波时延提取的声源定位方法

针对侵彻弹命中多层硬目标后产生的撞击声的定位问题,提出了一种基于改进Laplace(refined Laplace,R-Laplace)小波时延提取的声源定位方法。该方法通过先验信息处理构造出Laplace小波,与声信号进行相关系数计算得到时延信息,并结合搜索匹配算法求得多次撞击的声源位置。搭建了声源采集定位系统,并进行多次硬目标撞击声试验。外场试验结果表明,可以定位出4层撞击的声源位置,定位误差平均为0.3 m。相较于传统基于到达时间差的定位算法定位精度较高。该算法在基于到达时间差声源定位问题中具有较大的应用潜力,对实际应用中的声源定位问题具有重要意义。

装备环境适应性研究进展及展望

首先分析了装备环境适应性的基本概念及其与装备环境工程的关系,论述了装备环境适应性研究工作内涵。其次,综述了装备环境适应性研究“六化”特征:自然环境试验站网建设全球化、装备环境适应性试验考核实战化、表征评估精细化、设计迭代化、资源积累数据化、综合管理体系化等,讨论了各方向的国内外发展现状以及研究重点、难点、不足,梳理了装备环境适应性在环境试验、环境分析等方面相关标准及其发展特点,并指出现有标准的局限性。最后,根据现阶段国家关于装备环境适应性的工作定位,展望了装备环境适应性研究领域重要发展方向。

基于前馈—模糊PID策略的风洞控制器应用

针对2.4m跨声速风洞因强耦合、强非线性、大滞后等特性无法获得其精确数学模型,使用经典PID算法控制精度无法满足试验要求的问题,设计基于前馈—模糊PID策略的复合控制器,并应用于风洞试验。试验结果表明,该控制器的应用对于流场控制精度提高有良好的效果。

螺旋微反应器内传热过程模拟仿真与尺度放大

为提升微反应器制备含能材料的热安全性,采用基于有限体积法的计算流体力学模拟仿真方法,对螺旋微反应器内结构参数对流动与传热的影响规律进行了研究。结果表明,在螺旋微通道中,连续流动的流体在离心力的影响下会产生连续的二次流扰动方向变化,有助于增强流体的传热性能。增大螺旋微反应器的曲率、减小无量纲螺距值和增大流体流速,能够有效提升努塞尔数和控制沿程阻力系数。螺旋微反应器的传热性能存在“放大效应”,当螺旋管管道半径放大到2.5 mm以上时,热阻系数增大,传热性能降低。将螺旋管的管道半径控制在2.5 mm,能够在维持较高传热性能的同时,使换热流体通量增大了25倍,且压降降低了98.9%。

特种车辆非充气轮胎研究综述

非充气轮胎对比普通充气轮胎存在不易爆胎、稳定好等特点,可有效提高特种车辆应对极端路面和复杂作业环境的能力。从非充气轮胎应用于特种车辆的巨大潜力为契机,对非充气轮胎的研究现状与趋势进行概括。对非充气轮胎的性能分析与机理研究的方法进行总结,发现其支撑体的结构、刚度、表面平滑度是影响轮胎运行期间振动和噪声的关键。根据非充气轮胎设计要求,对其拓扑优化和力学特性研究方法进行了分析整理,仿生结构非充气轮胎利用仿生学方法解决非充气轮胎性能问题将存在重要研究价值。

基于图像与航迹信息融合的目标属性识别方法

针对单一雷达传感器目标属性识别能力低的问题,提出基于D-S证据理论的雷达航迹与光电图像信息融合的目标属性识别方法,对光电图像和雷达航迹特征分别使用ResNet网络和XGBoost网络进行目标属性识别,将得到的类别概率赋值通过D-S组合规则融合得到最终的目标属性识别结果。实验研究表明:无论是在远距离或近距离目标属性识别能力上,融合后模型的识别能力均比融合前单一模型的识别能力强,且融合后的模型能够矫正因为单一模型识别错误而导致最终识别结果错误的问题,融合后的模型在测试集上各类别的平均召回率比光电图像分类模型提高了3%,比雷达航迹分类模型提高了10%,融合后模型的平均召回率为95%。

不锈钢板式热沉传热特性的实验与模拟研究

目的 研究流量、胀高及焊点排布方式对不锈钢板式热沉传热特性的影响。方法 搭建实验平台,加工出结构参数不同的板式热沉实验件,同时采用静力隐式算法建立相应的几何模型,通过实验与数值模拟相结合的方法,研究流量、胀高和焊点排布方式的变化对板式热沉热阻的影响规律,并分析热沉流道内部流场状态。结果 首先计算了6个工况下的热阻,发现实际换热量为540 W时,数值模拟与实验结果的最大相对误差不大于25%。然后分析了误差来源,最后得到了热沉全流道速度场与温度场的分布情况。结论 实验与模拟结果有较好的符合程度,证明了数值模拟方法的可靠性。在换热量相同时,板式热沉的热阻随流量与胀高的增大而减小,焊点为菱形排布的热沉传热性能相对更好。板式热沉内部的流场具有周期性,焊点使流体扰动增强,并形成射流和旋涡,起到了强化传热的效果。

高压气动装置弹射性能分析及优化

根据高压气动弹射装置的工作原理和特点,结合实际应用给出了无缓冲腔、采用缓冲腔、采用多组高速开关阀等3种弹射装置方案,基于气体动力学理论,采用分段建模的方式,构建了内弹道方程组,计算分析了弹射装置主要参数对弹射体出筒速度、弹射过程最大瞬时过载等的影响。仿真结果表明,采用缓冲腔、采用多组高速开关阀2种方案的弹射装置均可有效降低弹射体的最大瞬时过载、提高出筒速度,且采用多组高速开关阀的效果最好。研究结果可为高压气动弹射装置的优化设计、制造与试验,提供借签。

小口径定距空爆弹末端防空拦截实时模拟及开舱距离研究

针对现有小口径定距空爆弹末端防空拦截及开舱距离模拟中,无法体现开舱后子弹云团与目标的动态交会过程,并忽略了定距空爆引信实际启动规律,导致毁伤效能评估不准确的问题,开展小口径定距空爆弹末端防空拦截实时模拟及开舱距离进行研究。通过建立多束定向预制破片战斗部、弹目交会及以巡航导弹为拦截目标的等效目标数值模型,搭建小口径定距空爆弹末端防空拦截实时模拟平台。基于实时模拟平台,引入武器系统误差与定距空爆引信实测启动规律,分析炮弹在不同射击距离下开舱距离与毁伤效能的关系,并对小口径定距空爆弹引信技术发展方向进行展望。研究结果表明,引信实际启动规律使得最优毁伤效能随射击距离的增加而减少的幅度增大,在射击远距离目标时,0~20 m的开舱距离内都存在着较高的完全脱靶率。

导航战能力体系建设与发展建议

随着卫星导航系统在战争中作用的不断提高,其面临着日益复杂的战场电磁环境,为了保证授时、定位信息准确、高效传送,进而夺取信息优势,世界各军事强国不断研究和发展导航战相关技术及其装备,并将其成功应用到新型卫星导航系统和导航干扰装备建设当中,提高了卫星导航系统战场生存能力和导航干扰装备的战场拒止能力。介绍了导航战的相关概述和地位作用,详细分析了导航战能力现状及发展趋势,给出了导航战发展建议,相关研究成果可以为导航战发展提供借鉴。

基于组合赋权与灰色聚类的枪弹品质评估

针对枪弹品质无法定量评估、枪弹数据利用率低等问题,提出一种基于主客观组合赋权与灰色聚类的枪弹品质评估模型。该模型采用线性加权将主客观赋权法所得权重相结合,以提高评估方法中指标赋权的科学性,构造隶属度函数,再利用灰色聚类的方法得出综合影响因数,从而得到枪弹的品质判断结果。以12.7 mm穿甲燃烧弹开展评估,并进行立靶密集度试验。结果表明,该方法具有较好的区分度,密集度指标R100,I类(12.77 cm)约域类(15.02 cm)约芋类(18.92 cm),验证了方法的有效性。