变深度发射内弹道仿真与优化教学平台开发

开发了一套变深度水下发射内弹道仿真与优化设计虚拟实验教学平台。通过建立导弹发射内弹道数学模型,数值求解高压室、水室、低压室关键参数,并采用智能优化算法对喷水孔数进行优化设计,以满足变深度发射要求。基于浏览器-服务器(B-S)架构开发了交互式仿真平台,具有完备的教学管理、原理教学、发射动力内弹道仿真与优化设计、结果演示等功能。该平台可作为水下发射专业学生以及实操技术人员认知变深度发射内弹道原理和发射动力系统的重要教学和实践平台。

变深度水下发射系统内弹道实验研究

利用变深度水下发射模拟实验装置开展了变发射深度和发射速度条件下导弹发射系统内弹道研究。建立了描述缩比模型弹在发射筒内运动规律的简化模型,并提出了基于实验结果的运动方程求解方法。通过实验结果分析获得了模型弹的运动摩擦系数和发射速度,并利用高速摄影测量结果对获得的发射速度进行了验证。建立了运动摩擦系数和发射速度的数值拟合关系。结果表明,运动摩擦系数与发射速度呈反向变化规律,并且存在影响运动摩擦系数变化速率的临界发射速度,当发射速度小于临界值时运动摩擦系数变化剧烈,发射速度临界值为18～20 m/s。

最小二乘反演迭代算法在压制海上变深度缆采集数据虚反射中的应用

海水面的虚反射(鬼波)引起海上拖缆采集数据陷波,导致地震记录频带变窄,而近年发展的变深度缆采集技术,具有多样的陷波特征,通过专门的去虚反射处理方法可获得宽频数据.本文基于已有研究成果,将最小二乘反演迭代压制虚反射算法应用于某海上变深度缆宽频处理.基于频率波数域镜像记录生成方法获得镜像炮集记录,并采用最小二乘解从变深度缆原始和镜像炮集记录中提取上行波.针对镜像炮集记录生成受初始速度模型精度的影响,使得某深度缆接收的上行波和下行波之间的实际延迟时间存在误差,采用最小二乘反演迭代算法最优化计算下行波与上行波之间的平均延迟时间和上行波记录,并采用时空数据窗口滑动克服延迟时间随炮检距和目的层深度变化问题.合成数据及某海上实际变深度缆数据处理测试结果表明,该方法能较好地压制变深度缆由海水面产生的虚反射,能达到拓宽地震记录频带目的.

变深度模拟发射实验导弹出筒速度测量方法

针对变深度水下发射模拟实验装置,开展了导弹出筒速度的高速摄影测量方法研究。对比分析了不同拍摄位置对测量的影响,结果表明高速摄影窗口应尽量远离发射筒口,以避免发射筒排出的气体对有效辨识模拟弹的运动位置产生不利影响。发展了一种能够准确测量各特征位置的数字图像处理方法,为出筒速度计算提供了有效数据。建立了出筒速度计算方法,并对不同发射深度和出筒速度的模拟发射实验进行了出筒速度计算,所获得的出筒速度已成功应用于变深度发射内弹道计算模型的修正。对速度测量结果的误差来源进行了分析,建立了考虑不同特征坐标读取误差、标尺长度误差和高速摄影时间误差的出筒速度不确定度计算方法,计算结果表明出筒速度的最大相对不确定度为7.2%。

导弹变深度发射动力调节技术研究

该文针对导弹变深度发射提出通过改变发射装置高压室喷管喉部的通气面积来实现发射动力可调。通过内弹道设计和计算 ,给出了对应于发射深度范围的通气面积调节范围 ,并分析了通气面积对导弹运动、发射装置内弹道性能的影响。计算和分析结果表明 ,通过改变喷管喉部的通气面积 ,使导弹发射装置的燃气动力得到了有效调节 。

基于粗糙海面的最小二乘残差法变深度缆接收点鬼波压制技术

鬼波压制是提高海上地震勘探精度的重要环节。常规的鬼波压制技术通常假设海面是水平的且反射系数为-1,但真实的海水表面是粗糙界面,因此这种假设条件难以保证鬼波压制的精度。本文提出了一种基于粗糙海面的接收点鬼波压制技术,首先利用蒙特卡洛方法对粗糙海面进行建模,并求取海面反射系数;然后应用粗糙海面反射系数在τ-p域构建拖缆观测总波场与上行到海水表面的反射波场的线性方程组,并利用最小二乘残差迭代算法求解,由此实现上下行波波场分离;最后将分离得到的上行波场从粗糙海面延拓回变深缆处,以消除海面起伏的影响,最终得到基于水平海面的去鬼波记录。合成数据测试结果表明,本文方法能在粗糙海面条件下对接收点鬼波波场实现准确压制,更符合野外采集中的实际情况。

海洋地震变深度电缆采集数据的频谱分析及消除鬼波研究

为拓宽有利于地震成像的频带范围,特别是拓宽对中深层地质构造成像有利的低频,物探工程师提出和改进了很多采集技术与方法,其中较为成功的技术是斜缆宽频采集技术,其原理是斜缆采集使得虚反射的陷波频率点不同。笔者重点分析了变深度电缆对地震资料频谱特征尤其是低频的影响,提出振幅曲线的陡度函数是测量信号在低频端丰富程度的有效方法,并通过模型正演比较了由等深的水平缆和变深度的斜缆采集的地震道频谱特征;然后针对虚反射引起的鬼波难题,采用修改的线性最小平方Radon变换方程来消除虚反射产生的鬼波,然后分别应用于正演模型和实际的南海斜缆地震资料,均取得较好的去鬼波效果。

基于能量调节动力系统的变深度冷发射技术

能量调节动力系统的变深度冷发射技术是指通过对输入发射筒的燃气量进行调节,实现导弹在水下的变深度发射。首先研究了能量调节动力系统的设计及仿真计算方法;针对某变深度发射条件,进行两种调节流量特性下的弹射内弹道设计、计算与分析。通过以上研究表明,动力系统及调节动力装臵点火时间通过合理设计,能够实现变深度发射对内弹道的需求,且点火时间越滞后,出筒速度越低。

变深度嵌入小波零树自然图像压缩算法

为了提高小波嵌入压缩算法的速度,提出了可变深度嵌入小波压缩算法。由图像小波变换能量聚集和子带间的幅度衰减性等特性,在小波分层嵌入编码过程中,对不同的重要图,部分小波子带的系数幅度不会超过当前的阈值,从而可以忽略不计,即小波树的深度随着重要图的不同而改变,也就是变深度嵌入编码。实验结果显示,对于自然图像来说,不需要考虑的层中的小波系数幅值几乎全部小于当前的阈值,从而和EZW算法相比,编码不会影响压缩率(或图像质量),而编解码过程中的运算量明显下降。

变深度发射性能可靠性影响因素多元逐步回归分析

针对某发射系统变深度性能可靠性影响因素最佳子集获取问题,综合考虑设计偏差、装药性能偏差和环境因素,建立诸因素影响程度的多元逐步回归模型。以性能试验信息为基础,对试验数据中诸影响因素进行相关性分析,计算给出诸影响因素的相关系数,回归分析结果与试验测量结果相吻合;以此为基础进一步获取环境因子进行性能折算,结果表明经多元回归分析修正后的性能参数的估计误差标准差缩小,可有效提高变深度发射性能可靠性的估值精度。

变深度浅水域中非定常船波

以Green-Naghdi(G-N)方程为基础,采用波动方程/有限元法计算船舶经过变深度浅水域时非定常波浪特性.把运动船舶对水面的扰动作为移动压强直接加在Green-Naghdi方程里,以描述运动船体和水面的相互作用.以series 60 CB=0.6船为算例,给出自由面波高,波浪阻力在船舶经过一个水下凸包时变化规律,并与浅水方程的结果进行了比较.计算结果表明,当船舶经过凸包时,波浪阻力先增加,后减少,并逐渐趋于正常.同时发现,当船速小于临界速度时(Fr=gh<1.0),G-N方程给出的船后尾波比浅水方程的结果明显,波浪阻力也比浅水方程的结果有所提高,频率散射必须考虑.当船速大于临界速度时(Fr=gh>1.0),G-N方程的计算结果与浅水方程差别不大,频率散射的影响可以忽略.

火炮驻退杆变深度沟槽测量专机设计与应用

针对火炮驻退杆变深度沟槽加工后人工手动检测精度低,效率低,影响火炮生产线生产效率的问题,结合某火炮驻退杆生产线设备火炮驻退杆拉槽机,设计了用于驻退杆变深度沟槽测量专机,实现自动化测量。

二维任意缓变深度水域上行波的解析解

本文在线性水波的范围内,利用Fourier变换和留数定理,对二维问题,给出了在缓变底部上行波的解析解。由于本文保留了深度导数的一阶项,因而不要求底部变化十分平缓。在其适用范围内,不需要作长波假定,且适用于各种不同地形。而从这一解析表达式出发,可以有效地建立变水深波的开路边条件,从而可以突破目前各类开路边条件原则上只适用于人为边界处及其外部区域为等水深或近于等水深的限制。

变深度不等距螺旋送料杆的CAD/CAM实践

根据变深度不等距螺旋送料杆的物理结构 ,采用 CAD/CAM的数据表达规则 ,建立了它的数学模型。在此基础上 ,利用 Object ARX编程 ,开发了一个用于设计和制造该类零件的 CAD/CAM软件 ,并成功地在数控车削中心加工出了该产品。

基于多燃气动力的水下变深度发射内弹道

为研究水下变深度发射导弹的内弹道问题,通过由多个燃气发生器组成的弹射动力系统,建立了水下发射的内弹道计算模型,介绍了可同时满足多种深度发射的内弹道仿真方法,进行了仿真计算。结果表明:在20~60m的深度范围发射,可以通过调节3个燃气发生器的点火时序,得到18.9m/s±3.4m/s的出筒速度调节范围。由多燃气发生器组成的弹射动力系统是解决变深度发射导弹的有效途径。

海上变深度缆数据最优化压制鬼波方法及其应用

常规海上拖缆采集数据受海水面虚反射(鬼波)影响存在陷波特性,近几年发展起来的变深度缆采集技术则使陷波特征分散,应用专门的去鬼波处理方法可获得宽频数据。在前人研究的基础上,开展了最优化联合反褶积压制鬼波算法及其在变深度缆采集数据中的应用研究。首先在频率-波数域导出了镜像缆记录生成公式,并在时空域实现了镜像记录的生成,然后基于原始炮集记录和镜像炮集记录,利用最优化联合反褶积去鬼波算法从变深度缆数据中提取上行波。合成数据及某海上实际变深度缆数据测试结果表明,最优化联合反褶积压制鬼波算法既能提高浅层的高频反射能量,又能提高深层的低频反射能量,从而拓宽地震反射资料的频带,提高勘探分辨率。

基于波场延拓和反演的变深度缆地震数据鬼波压制方法

针对变深度缆采集的地震数据,基于不规则面的波场延拓和反演理论,提出了一套变深度缆地震数据的鬼波压制方法。该方法首先通过不规则面的波场延拓生成镜像数据,然后基于该延拓方法,通过共轭梯度算法迭代反演得到不含鬼波的地震数据,从而实现鬼波压制。模拟数据和实际数据算例表明,本文方法可以较好地压制鬼波,补偿限频带地震数据的能量,拓宽地震频带并提高地震数据的成像品质,尤其是中深层地震资料的信噪比,为后续地震解释和反演提供宽频地震数据。

非高斯性最大化变深度缆鬼波压制方法

变深度缆采集技术是利用陷频多样性有效压制鬼波,获得宽频数据。海面反射系数和鬼波延迟时间是影响鬼波压制效果的两个重要参数,且无法直接获得。文中推导出含有这两个参数的镜像记录生成公式和联合反褶积去鬼波公式;基于非高斯性最大化,以负熵为非高斯性度量,采用滑动时空数据窗口解决鬼波参数变化问题,获得最优化的海面反射系数和鬼波延迟时间,进而通过联合反褶积压制鬼波。模型数据和实际数据处理结果表明,该方法能有效地压制变深度缆数据中的鬼波,拓宽频带,提高地震分辨率。

基于旋转不变深度比较特征的人手关节点识别

针对基于深度图像的手部关节难以识别和不同关节难以区分的问题,提出一种基于旋转不变深度比较特征的人手关节点识别算法。首先提取旋转不变深度比较特征用于随机森林分类器的训练和像素的部位识别,再计算部位的逐点映射形心的密度实现关节点识别。实验结果表明,此算法具有较高的识别准确率和鲁棒性。

一种固定能量变深度发射动力系统

本文针对导弹变深度发射需求,提出发射动力系统装药工作时间与最大深度导弹出筒时间匹配的设计理念,通过固定能量发射动力系统实现变深度发射。建立发射内弹道模型,经内弹道计算和分析可知,基于时间匹配的发射动力变深度范围达到50 m,满足导弹大深度、变深度发射的要求。