基于磁异探测的侵彻复杂工况磁响应仿真分析

针对目前基于地磁场磁异探测在复杂侵彻工况下的引信磁异响应研究不足的情况,利用COMSOL有限元分析软件建立了弹体复杂工况下的侵彻模型,探究了弹体在平射或垂直正侵6层钢筋混凝土靶板、不同方向与不同距离的铁磁干扰作用、侵彻带有横梁结构钢筋混凝土靶板、偏转不同角度斜侵命中竖直墙体4种不同复杂工况条件下的侵彻过程引信磁异响应特征。经过仿真分析发现,不论是平射或是垂直正侵都可以得到清晰的穿靶特征信号,相对地磁方向偏转不同角度平射只会影响穿靶时磁信号的变化量而不影响穿靶特征的识别;放置于不同方向的铁磁干扰会对该轴与Z轴的磁异信号产生影响,放置距离超过3 m时影响微弱;弹体侵彻带横梁结构靶板,在横梁放置方向与Z轴方向上穿靶信号的变化量与脉宽均有所增加,不影响穿靶特征识别;弹体绕某轴发生偏转后带有攻角侵彻带竖直墙体钢筋混凝土靶板,攻角越小,侵彻竖直墙体及相邻2层靶板时产生的磁异信号变化越剧烈,攻角为10°时,失去穿靶特征。

伪码调相与线性调频复合调制引信抗干扰及多普勒容限性能研究

简单介绍了伪码调相与线性调频复合调制引信的工作原理。详细推导了发射信号的模糊函数,给出了三维模糊图,并借助MATLAB对复合调制信号在不同多普勒频移情况下做了仿真实验。仿真结果表明复合调制引信具有比参与复合的两种单一信号更优秀的抗干扰性能,其多普勒容限性能优于伪码调相信号。

空地反辐射导弹自适应起爆策略研究

为提高配有触发/近炸复合式引信及杀伤爆破战斗部的空地反辐射导弹引战配合效率,提出了一种起爆方式、炸点位置自适应控制的起爆策略。在假设弹上设备获取导弹高度、弹道倾角、速度、脱靶方位及脱靶距离等信息的前提下,制定了触发优先辅以近炸的起爆准则;求取了毁伤目标天线的最佳近炸起爆点位置及对应的起爆延时。以AGM-88C攻击SAM-6的仿真结果表明:这种自适应起爆策略可以使导弹获得较高的引战配合效率。

引信用磁耦合谐振系统复杂环境能量损耗分析

针对复杂铁磁环境中磁耦合谐振装定系统无法有效工作的问题,基于电磁准静态场基本理论,推导磁耦合谐振装定系统涡流损耗解析表达式,分析该系统能量传输的影响因素。对不同介质环境中的装定系统进行数值模拟和实验研究,研究结果表明:理论分析与数值计算、实验结果趋于一致;涡流损耗为该系统不能正常工作的主要原因,且与系统的谐振频率、介质材料的磁导率和电导率相关;若在钢介质的开槽间隙中加入铁氧体磁环,装定系统20 ms后可以正常工作,能满足引信的装定要求;该结论对磁耦合谐振装定系统在复杂环境下的工程化设计提供参考。

单通道伪码引信欺骗干扰分离算法

针对复域盲分离算法运算量较大的问题,提出了单通道伪码引信欺骗干扰分离的实域算法。该算法首先利用伪码信号的非圆性,将接收信号的实域和复域分别作为两路接收信号,从而将欠定盲分离问题转化为适定模型,同时也将复数盲分离问题转化为实域盲分离,然后利用FastICA算法实现了混合信号分选。仿真结果表明,提出的实域信号分离方法使分离速度较复域分离算法提高了近85%,当SNR>5dB时,分离回波信号相似度可达80%以上,且在低信噪比下实数分离算法具有更好的信号分离性能。

引信系统理论与复杂性科学

首先从经典系统论信息、论控制论的角度对引信系统理论进行了介绍,然后结合正在兴起的复杂性科学对引信系统理论的发展进行了探讨。引信系统的物理环境具有很大的不确定性,可以采用信息论的方法对其环境识别、目标识别和决策过程开展研究;尽管引信安全装置使引信起爆从一触即发变成为一个动态过程,但其动态特性不明显,难以从控制论的角度对引信系统开展研究;90年代后期以来复杂性科学得到了迅速发展,集成化电子化信息化的引信系统具有典型的HOT(H ighly Optim ized Tolerance)特性和HAHC(H igh Assurance H igh Consequence)系统的要求,是一种人造复杂工程系统,从复杂性科学的角度研究引信系统成为一种值得重视的新方法。

基于非圆性的伪码引信欺骗干扰抑制算法

针对单通道伪码引信欺骗干扰问题,提出了一种基于信号非圆性盲分离的欺骗干扰抑制方法。该算法首先利用伪码信号的非圆性构造虚拟通道,使欠定问题转化为适定问题,然后对传统SSOS算法中的代价函数进行共轭梯度寻优,以提高算法的收敛速度,最后利用分离信号延时变化量区分回波与干扰。理论分析与实验仿真表明,修正的SSOS算法收敛速度明显优于原算法,且当信噪比(SNR)大于5 d B时,即使干信比(JSR)很高,回波相似度可达80%以上。

防空导弹反舰自适应起爆控制策略研究

反舰作战时,为实现舰载防空导弹对舰面上舰桥、垂直发射装置等关键部位的有效毁伤,提出防空导弹反舰自适应起爆控制策略。以“阿利·伯克”级驱逐舰作为典型舰船目标,基于防空导弹反舰模式的工作特点,充分利用弹上信息,建立由触发起爆、距离起爆和延时后限起爆组成的自适应起爆控制模型。划分防空导弹对舰船目标的毁伤等级,通过仿真计算,研究了不同交会状态下的起爆条件和毁伤效果,验证了自适应起爆策略的有效性。为拓展防空导弹的反舰作战能力,提高武器使用效率提供了技术支持。

基于KFCM增量更新的无线电引信目标识别方法

针对传统无线电引信在复杂电磁环境下作用效果较差的问题,以连续波多普勒引信为例,通过对引信检波输出信号频域的分析,提出一种基于熵的特征提取方法,并利用KFCM算法对信号进行分类识别。由于实际战场环境复杂且不可预测,其背景噪声强度与实验环境下存在差异,因此结合KFCM增量更新特性,使分类模型根据噪声强度变化而实时更新调整,从而达到更好的分类效果。实验结果证明,基于增量更新KFCM算法能显著提高不同信噪比下引信目标识别能力,将KFCM增量更新算法运用到无线电引信抗干扰能取得良好效果。

引信软件测试模型分析与实践

通过对引信软件特性的分析 ,结合软件测试理论 ,建立了针对引信软件开发过程的简化螺旋模型和针对开发组织结构的七人模型 ,形成一个完整的软件开发模型。同时 ,结合有关标准 ,提出以 Mc Cabe指数作为引信软件逻辑复杂性测试的指标 。

自调节移频参数的选带细化傅里叶算法

针对直接快速傅立叶变换算法频率分辨率低而传统选带细化傅立叶算法(Zoom FFT)运算量大,难以满足连续波多普勒引信实时性要求的问题,提出了自调节移频参数的选带细化傅立叶变换的算法。该算法取消了原Zoom FFT算法的抗混叠滤波环节,通过自调节复调制移频参数细化回波信号的多普勒频带。仿真表明,该算法在较小运算量代价下提高了多普勒频率分析的分辨率。

基于引信多维信息的防空导弹引战配合规律设计及仿真

防空导弹引战配合延迟时间设计直接影响导弹对典型目标的毁伤性能。传统防空导弹引战配合延迟时间一般仅与弹目相对速度、目标尺寸等参数相关,对不同交会条件及脱靶条件下的适应性较差,部分条件下会出现引战配合失配问题。本文提出了一种基于引信多维测量信息的最优引战配合规律仿真模型,基于该模型对全空域复杂交会条件弹道进行最优引战配合仿真,得到典型条件下的最优引战延时样本数据集。利用遗传算法和神经网络算法对最优引战延时模型进行学习,从而得到能够适应全空域复杂交会条件的引战配合规律,该方法极大程度地改善了传统设计方法的局限性,降低了引战配合失配的可能。

无线电调频引信谐波提取改进算法

提出了谐波快速提取改进算法,利用离散傅里叶变换和复数的运算性质,对重叠采样中重复元素的计算结果进行反复利用,即不在未处理的采样段中对重复元素进行二次计算,而是直接使用已处理采样段中重复元素的计算结果,在不改变信号最终处理结果的前提下削减了计算量,减少了短时傅里叶变换即谐波提取算法的运算量。通过仿真及实验验证表明:进行一次1 024点的快速傅里叶变换处理共需耗时0.58 ms,而改进算法的单次傅里叶变换仅耗时0.019 ms。改进算法的实际性能与理论分析结果一致,与以前的算法相比运算效率得到了提升,可在不降低信号处理精度的前提下缩短信号处理所需的时间,解决了在处理精度过高时ARM为信号处理芯片的引信谐波提取算法实时性不足的问题。