基于SIFT和INIR的地表未爆子弹药检测方法研究

采用基于SIFT(尺度不变特征变换)算法的可见光同源图像配准检测方法解决地表未爆子弹药检测问题,并通过试验验证了该方法的可行性,但也发现存在虚警误判的问题。在同源图像配准检测的基础上,提出了基于SIFT和INIR(图像邻域信息重建)的可见光-红外异源图像差异性检测方法,该方法有效解决了误判漏判的问题。对比试验表明,异源图像差异性检测方法的检测精度相较于同源图像配准检测有了较大提升,但也导致无人机载荷平台单次工作时间大幅减少,为下一步地表未爆子弹药目标的准确识别定位提供了有力的技术支撑。

机载布撒亚音速子弹药初始外弹道性能研究

为获得亚音速下不同弹体外形对机载布撒子弹药气动特性和初始外弹道性能的影响规律,采用FLUENT流体动力学计算软件对亚音速流中不同弹体外形的子弹药气动性能进行了仿真分析,建立了机载布撒子弹药的6自由度刚体外弹道分析模型,并基于龙格-库塔法求解其初始外弹道性能。研究结果表明:弹体外形影响下气体绕流表现出的层流/湍流行为是影响弹体所受气动力的重要因素。弹体头部突起对弹体气动特性影响不大;在0.72 Ma来流中,圆头弹型阻力系数和静力矩系数导数分别为0.349和0.86,相应为平头弹型的31.4%和46.7%;在总翼展面积相同时,增加尾翼数量会减小弹体所受气动升力,8片尾翼弹型的静力矩系数为6片尾翼弹形的58%;初始外弹道飞行时凹头弹型和6片尾翼弹型的攻角收敛更快,径向转动惯量增大时攻角收敛速率减慢。研究结果可为布撒武器子弹药的相关设计提供一定参考。

智能子弹药飞行运动仿真

分析了子弹在运动轨迹上的姿态变化规律，提出姿态保持方案，对子弹药对地捕获轨迹进行数值仿真。

降低集束子弹药未爆弹率的技术路线

为了探索降低集束子弹药未爆弹率的方法,分析了可采用的技术改进方式,提出了依据自毁作用逻辑时序区分引信,对集束子弹药引信结构简化后建立了四种典型的可靠性模型,应用蒙特卡洛法对四种模型进行了打靶仿真,并与试验数据进行了对比。结果说明"基本"型很难达到未爆弹率不超过1%的要求,"共用保险"型能在一定程度上提高子弹药的综合发火率,但提高程度有限,"独立保险"型、"抛撒启动"型大幅提高子弹药的发火率,较容易达到未爆弹率不超过1%的要求。

子弹药落地冲击响应数值模拟及实验验证

采用数值模拟方法开展子弹药以不同落角和攻角撞击混凝土介质的冲击响应的研究,对一定质量、述度的子弹撞击混凝土介质进行仿真计算和实验验证。获得子弹在落速15 m/s、落角60。～90°和攻角不大于5°范围内撞击混凝土介质冲击峰值过载和碰撞作用时间的影响规律数值模拟结果与实验结果吻合较好,研究结果对子弹落地冲击响应理论模型的建立及子弹结构部件的结构强度设计具有参考价值。

采用氮气发生剂的子弹药气囊抛撒内弹道计算模型

在经典内弹道理论基础上,建立了以氮气发生剂为抛撒动力源的子弹药气囊抛撒内弹道模型.将整个氮气发生器视为气源,提出了名义燃速的概念,建立了名义燃速方程,把氮气发生器及抛撒装置的结构等因素对名义燃速的影响通过引入结构综合参量体现,简化了计算过程.名义燃速方程采用了带有常数项的指数形式.用该模型计算所得结果与试验测试值符合较好,可用于抛撒技术的研究和工程应用.

采用氮气发生剂的子弹药气囊抛撒实验研究

对以氮气发生剂为抛撒药的子弹药气囊抛撒装置进行实验。研究子弹抛撒速度、气囊压力与药量之间的关系以及母弹舱体结构强度与气囊强度对子弹抛撒速度的影响,获得相关的规律。同时,也对多舱定时、定序抛撒过程进行研究。实验结果表明,采用氮气发生剂为抛撒药的技术方案是可行的,且具有峰值压力低和抛撒过载小的优点。

子弹药抛撒随机外弹道模型及其蒙特卡洛解法

为解决基于经典外弹道理论的子弹药抛撒外弹道模型计算准确性较差的问题,针对带伞及带飘带无控子弹药,并考虑各种随机因素对其落点的影响,建立了随机外弹道模型.该模型中的随机微分方程组难以精确求解,采用蒙特卡洛方法进行近似求解.将该模型用于实际子母弹研制中,对子弹药落点进行预测,并与应用经典外弹道模型计算进行比较.结果表明,本模型的计算结果与实验结果吻合得更好.

末段修正子弹药弹下点数学模型研究

利用伞-弹系统动力学模型,从工程应用的角度出发,分析了阵风小扰动作用下,子弹姿态的运动特性,并以此为基础给出了末修子弹弹下点的计算模型.该模型的数值仿真结果与试验数据吻合良好.在导引头与弹体捷联的情况下,有效解决了弹体晃动时子弹相对跑道位置关系的确定问题,从而确保子弹对跑道有较高的命中精度.

网络化智能攻击子弹药任务规划

网络化智能攻击子弹药的任务状态包括:搜索、识别、攻击和毁伤评估。为了实现多个弹药协同工作以更好更高效的方式执行作战任务,构造效益函数来对多个子弹药的任务进行规划,以最大收益的情况进行任务分配。建立了搜索收益、再识别收益、攻击收益和毁伤评估收益的计算公式。通过仿真示例看出,建立的效益函数模型可以实现将子弹药以最适合的任务状态分配给最适当的目标。

超音速大攻角子弹药气动特性数值研究

子弹药从母弹中抛出时受诸多因素影响会发生翻转,其外弹道设计和计算需要研究其在大攻角情况下的气动特性。采用激波捕捉型和激波装配型两种网格,基于有限体积法求解积分形式的Navier-Stokes方程,使用可实现kε湍流模型封闭方程,对子弹药进行稳态数值模拟。得到其零升阻力系数随马赫数的分布规律,及马赫数为1.5时全攻角范围内的气动系数分布规律,使用数值纹影法显示流场特性随攻角的变化情况,结果采用Missile Datcom验证。

重型子弹药气囊抛撒过程仿真研究

利用LS-DYNA有限元软件对用气囊抛撒重型子弹药的过程进行了数值模拟。分别计算了不同加载载荷时间历程和不同壳体承力面条件下的影响结果。获取了子弹药壳体最大主应力及内部装药所受的最大压力值。对其影响规律进行了分析。该研究结果对子母弹气囊抛撒子弹系统设计具有实际参考价值。

集束子弹药引信自失效、自失能技术路线及典型设计可靠度分析

分析了集束子弹药引信自失效、自失能可采取的技术路线;重点介绍了2种典型的集束子弹药引信自失效路线;建立了一类集束子弹药引信可靠度模型;应用实验结果求解了引信各模块的可靠度,并应用Monte Carlo法进行了综合发火率和自失效率仿真。实验和仿真结果说明:引信自毁/自失效模块的可靠度指标应高于发火装置的可靠度指标;多管火箭炮系统(MLRS)发射子弹药引信综合发火率较难达到99%;自失效率应单独考核。

基于蒙特卡洛法的制导子弹药命中概率模型

针对制导子弹药命中概率模型方面研究的不足,详细分析了制导子弹药与无控子弹药在结构与作用原理方面的不同,以及制导子弹药的捕获概率、发现识别概率;结合无控子弹药落点散布规律,运用蒙特卡洛方法建立了制导子弹药命中概率计算模型,并对不同捕获概率下对给定目标的命中概率进行了分析。仿真结果表明,制导子弹药对特定目标的命中概率远高于无控子弹药,命中概率模型的建立为制导子弹药效能分析奠定了基础。

结合MIL-STD-1316F探讨子弹药引信安全性设计中的若干问题

为了进一步提升子弹药引信的安全性,探讨了美军引信安全性标准MIL-STD-1316F与子弹药引信相关的几个概念,采用系统分析方法结合典型的子弹药引信,从安全性的角度出发,对子弹药引信设计中的若干问题进行了分析。研究结论为:嵌套保险不能独立作为冗余保险中的一道保险,但可以作为子弹药引信用来启动一道保险的解除保险程序;子弹药引信的自毁装置启动时机与子弹药引信是否解除隔离无关;对于设置有延期解除隔离装置的子弹药引信,自毁作用应在延期解除隔离后,对于没有延期解除隔离装置的子弹药引信,自毁作用应在安全系统解除隔离后。

BAT子弹药对二维声目标的角跟踪

针对BAT(Brainpower Antitank)智能子弹药声探测系统不能定距问题,提出一种在仅有方向角信息条件下对地面机动声目标跟踪算法。首先分析了BAT声探测系统做三维运动时的定向算法;然后结合弹体运动特点,给出一种仅利用目标方向信息对地面机动目标跟踪算法,分别推导了目标静止、匀速、匀加速以及更高阶次运动时的角跟踪公式,并指出了定向误差存在的前提下其成立的充分条件;最后,给出了一个该算法的精确度函数,可以量化评估算法的精度,优化跟踪轨迹。理论分析表明BAT不需要在水平方向上做出比机动目标更高阶次的运动即可实现对目标的角跟踪。

基于粒子群算法的网络化子弹药协同攻击策略

针对原有攻击策略研究成果存在计算量较大、实现复杂、无法在实时性要求很高的网络化弹药上应用的问题,提出了基于粒子群算法的网络化子弹药协同攻击策略。该策略依据网络化子弹药攻击后即毁的特点,建立了满足不重复不遗漏协同攻击的决策模型,并提出了变权重系数的粒子群算法求得变量互异约束条件下的最优解。仿真计算表明,提出的方法可以快速地找到满足变量互异约束条件的最优解,从而可以有效地解决网络化子弹药协同攻击问题。

BAT子弹药气动仿真分析

为了研究BAT子弹药的气动特性,利用Flunet软件进行了飞行模拟,得到了不同攻角和马赫数条件下的力和力矩系数以及弹体表面压力分布情况,用Matlab对得到数据进行拟合,得到了各系数与攻角和马赫数的数学关系式,结果表明:力系数和力矩系数与马赫数之间存在着一定的指数关系,这种数学关系可以作为计算BAT子弹药气动参数的一种简便算法。仿真结果为进一步的弹道特性研究以及控制系统的分析设计提供一定的参考。

基于核估计χ^2检验法的子弹药散布均匀性评价方法

子弹药抛撒散布均匀性评价是子母弹研究及工程应用中的一项重要内容。现有评价方法主要基于χ2检验法,存在着检验结果对分组区间的划分敏感以及要求样本数量足够大等缺点。前者使评价结果的可信度降低,后者使其应用范围受到限制。本文在核估计的基础上,提出一种改进的χ2检验法——核估计χ2检验法。利用该方法对某导弹子母战斗部的子弹药抛撒散布均匀性进行评价,并与现有评价方法作对比。结果表明,该方法能克服现有评价方法的不足,且能精细地反映子弹药散布情况。

机载布撒器子弹药抛撒系统总体技术研究

以反机场机载布撒器子弹药抛撒系统为研究对象 ,根据隐身性能较好的弹舱结构及反机场子弹药的结构特点 ,提出了适于反机场机载布撒器的模块化、箱体式子弹药布局结构 .结合机载布撒器抛撒子弹药的特殊性 ,论述了子弹药抛撒动力源的选择 .针对燃气活塞式抛撒系统 ,讨论了调整子弹药抛撒初速度的方式 。