弹道导弹在被动段突防的脉冲式轴向加速方法

弹道导弹由于其沿着固定的弹道飞行而容易被拦截,突防技术的发展是提高弹道导弹生存能力的重要手段之一。根据弹道导弹的飞行特点,提出了基于脉冲发动机的脉冲点火轴向加速的被动段机动变轨突防方法。给出了限制脉冲点火的约束方程,并给出了基于泰勒展开的约束方程求解方法。利用这个方法设计出来的弹道是由几条不同的椭圆孤段组成,这种弹道不同于经典弹道和其它弹头机动弹道。给出了两个仿真实例。仿真结果显示,用本文方法设计出来弹头机动弹道具有好的突防效果,这说明所提出弹头机动弹道设计方法是可行的。

弹道导弹在被动段轴向加速变轨弹道设计与优化

针对在被动段脉冲发动机轴向加速变轨突防弹道计算建立了飞行动力模型,通过弹道仿真计算分析了脉冲发动机点火时间和脉冲发动机工作时间对弹道的影响.脉冲发动机总冲一定时,短时间-大推力模式下导弹的射程最大.在爬升段点火时,短时间-大推力导弹能量利用最高;在下降段点火时,长时间-小推力能量利用率最高.同时提出了脉冲轴向加速变轨突防弹道优化的约束条件,并对该问题进行了优化计算,优化后的发动机质量比优化前减少了24.87%.

一种弹丸轴向加速度测量方法和装置

弹丸质心轴向加速度是一维弹道修正引信进行射程修正的重要参数,为了消除加速度计安装在远离弹丸质心所引起的离心加速度,提出了一种双加速度计纵向排列测量质心轴向加速度的方法.利用弹道初始参数随机值和弹道方程生成随机弹道作为实际弹道进行仿真分析,仿真结果表明加速度测量误差小于180 mg.设计了加速度测量装置,进行了马歇特冲击锤抗过载实验,过载试验表明测量装置可承受15000 g的发射过载,具有过载生存和过载工作的能力.

轴向加速度对单侧双排四通管内高压成形规律的影响

以单侧双排四通管为研究对象,应用有限元分析软件分析内压、平衡冲头速度和挤压冲头平均速度相同时,不同轴向加速度对单侧双排四通管内高压成形壁厚、支管高度和主管补料规律的影响。结果表明:随着挤压冲头加速度增大,最大壁厚和最小壁厚值变化较小,最大壁厚值变化略大于最小壁厚值变化;支管高度和主管端部轴向位移明显增加;挤压冲头加速度增大明显增加外侧主管补料,但是对内侧主管补料影响较小。这些规律为四通管加载路径的选择提供了参考。

炮弹轴向加速度测量方法

炮弹轴向加速度是一维弹道修正引信进行射程修正的重要参数,为了消除传感器安装在远离炮弹质心的引信中而引起的离心加速度,采用双加速度传感器纵向排列的方法检测炮弹质心轴向加速度,利用弹道方程生成随机弹道作为实际弹道进行了仿真分析,设计了测量装置,在弹丸飞出炮口的时刻,弹载加速度传感器开始采集上升阶段的弹丸轴向加速度,进而利用数值积分法计算出射程偏差量,将算法仿真得到的射程偏差量与理论值进行比较,证明该方法能够满足工程实现要求。

基于卡尔曼滤波的轴向加速度动态误差补偿方法

为了减小高速旋转弹上加速度传感器的量测误差,提出了基于质点弹道模型的比例系数卡尔曼滤波估计算法。结合转速的实时测量,对加速度传感器输出数据进行动态补偿,得到了轴向加速度的测量值。蒙特卡洛模拟仿真和外场试验证实了理论分析的正确性和误差消除方法的有效性。外场试验表明,轴向加速度测量值相对雷达测量值误差的均值小于0.05g,均方差小于0.32g,轴向加速度测量误差的均值由0.1g降低到0.01g的量级,大幅度地提高了轴向加速度测量精度。

旋转稳定弹轴向加速度测量误差模型分析

为了准确分析加速度传感器的安装误差及横轴灵敏度对射程修正的影响,以六自由度刚体外弹道模型为基础,建立了弹丸轴向加速度理论模型,并通过公式推导及简化得到弹丸轴向加速度的输出误差公式,该项误差较大,与弹丸转速的平方近似成正比,比例系数C的获取是补偿该项误差的关键。仿真分析得到了简化模型与实际理论模型的误差曲线,验证了简化模型的正确性,研究结果为弹丸轴向加速度的精确测量提供了相应的理论基础。

轴向加速管── 一种新的高功率微波源

提出一种新的高功率微波源器件──轴向加速管，与径向加速管比较．有两点不同：在二极管／共振腔后加了一个加速区及将径向加速改为轴向加速。研究了这种器件中电子束的群聚和辐射。发现在二极管与共振腔结合的系统里，电子束可实现理想群聚，各次谐波电流在非相对论条件下可达到初始电流的５．６倍。通过电子束再加速和仔细设计提取腔，可望得到可调频率和高功率的微波脉冲。

轴向加速管的数值模拟

用二维全电磁数值模拟方法研究了轴向加速管,虽然没有实现理想群聚,但通过加一个中间腔,大大提高了前两阶谐波电流分量,其中一阶谐波电流调制系数达到了140%,二阶谐波电流调制系数达到了68%。通过对提取腔的设计,可以选择地输出不同的频率,其中一次谐波频率为2.2GHz,输出功率1.25GW,效率9.33%;二次谐波频率为4.4GHz,输出功率0.48GW,效率3.6%。

轴向加速度运动弦线横向振动的数值计算方法

讨论轴向加速度运动弦线横向振动的数学模型、数值计算方法等问题。基于Coriolis加速度和Lagrangian应力公式 ,利用Newton第二定律导出轴向加速度运动弦线横向振动的动力学模型 ;通过线性变换将方程化为一阶无量纲的非线性微分方程组 ;并利用Crank Nicoson的中点离散技巧 ,给出运动方程的单步二阶差分方法 ;算法把对运动方程和本构方程分别离散 ,使之可以用于不同本构的运动弦线的数值仿真。且方法对线性问题绝对稳定 ,对非线性问题也有较好的稳定性。作为应用实例 ,利用该方法对一类加速度运动弦线的横向振动进行数值仿真 ,利用弹性弦线的守衡公式检验数值结果的精度 ,并利用给出的数值方法分析速度、加速度。

参数异变性对非线性轴向加速梁系统横向振动特性的影响

分析了多参数(轴向平均速度、速度扰动幅值、黏滞阻尼、速度扰动频率)变化对非线性轴向加速梁横向振动特性的影响。在速度扰动幅值-速度扰动频率的双参平面内,通过数值方法得到了非线性轴向加速梁系统的分岔图和Poincaré映射图。确定了系统出现周期振荡和混沌振荡的参数区域,分析了出现鞍结分岔、倍化分岔的转迁规律。在双参平面内找到了使得轴向加速梁系统保持单周期稳态运动的区域,为非线性轴向加速梁结构的设计和优化提供了一定的参考。

基于卡尔曼滤波的轴向加速度动态标定方法

本文针对弹载加速度传感器量测误差较大的问题,提出应用卡尔曼滤波对弹丸轴向加速度传感器输出模型中的参数C进行估计。采用改进的质点弹道模型,建立卡尔曼滤波系统状态模型和以加速度传感器输出作为滤波过称中的量测值,推导并分析了相应的滤波公式,对轴向加速度实行了弹上动态标定。仿真结果表明,标定误差很小,其标定的比例系数C为一常数,和理论分析一致。

空间运动刚体加速度瞬轴位置的分析

针对空间运动刚体的加速度分析,本文提出了在各种情况下确定空间运动刚体加速度瞬轴(或动轴)位置的方法。研究结果表明,对于空间运动的刚体,当角速度矢与角加速度矢平行时,存在加速度瞬轴(或动轴),此时,刚体可视为绕加速度瞬轴(或动轴)作转动,即用加速度瞬轴(或动轴)法求解刚体上任一点的加速度。用这种方法分析空间运动刚体上各点加速度的时候更加方便快捷。

山区双车道公路运行速度预测模型的加速度标定

为标定运行速度模型中的汽车加速度值,在山区双车道公路上开展小客车连续行驶实验,采集轴向加速度的连续数据,并通过断面观测得到大客车和大货车的加速度值,获得峰值加速度的累积频率曲线以及统计分布特性,并建立加速度-道路几何参数关系模型.结果表明:小客车的入弯减速度幅值要比出弯加速度高一倍左右,不宜将加、减速度简化成同一个值,应该分别进行标定;加速度和减速度累积频率曲线的斜率突变点都不是发生在85^(th)百分位,而是临近95^(th),应重新考虑85^(th)百分位的使用价值;大客车的加、减速度幅值非常接近,而重载货车的减速度要明显大于加速度,同时,重载货车的加速度和减速度值要双双低于大型客车;小客车的加速度与弯道半径负相关,而与弯道转角正相关.

基于横、轴、竖加速度干扰模型的行车舒适性评价

由于加速度干扰可以用来描述车辆速度摆动,而车辆速度摆动又恰与乘车舒适性紧密相关,因此加速度干扰可用作乘车舒适性的定量评价指标。从横、轴、竖三个方向建立了新的加速度干扰模型,从而能为乘车舒适性做出准确的评价预测及提供合理的数学模型,达到定量分析的目的。

三轴加速度传感器系统在运动技术分析领域的研究与应用

为满足在运动训练过程中的人体三维空间技术特征研究的需要,开发一套三轴向加速度传感器系统。该系统由下位机和上位机两部分组成,其中下位机部分由加速度传感器、传感器拾取单元、数据处理单元、电源监测与保护单元和无线传输单元组成,上位机部分由数据采集和分析软件组成。该系统具有四通道同步采集功能,结合同步视频,可对运动员的肢体关节、比赛训练器械等技术组成要素进行运动学和动力学参数进行实时采集与分析。以体育训练中常用的杠铃深蹲训练为实验性应用领域,对速滑和举重两种项目的杠铃深蹲训练进行技术分析,通过对三轴加速度传感器采集数据的分析,找出不同项目间杠铃深蹲动作技术的特征与差异,为今后深入开展加速度传感器系统的开发与相关应用提供研究基础。

地面反力与胫骨加速度之间的关系

从六个短跑运动员所测试的数据中,研究比较了地面反力与胫骨加速度参数之间的关系。其中数据采集来自三维加速度计和三维测力台。经研究发现,胫骨轴向加速度在低峰值处出现,其峰值出现的时间明显不同于地反力第一个峰值出现的时间,地反力峰值与胫骨轴向加速度峰值只有中度相关。

引信外弹道加速度测量方法

为了实现弹丸外弹道切向加速度的有效测量,使加速度测量更具理论基础,在实际应用时更具参考价值,提出利用MEMS加速度传感器测量轴向加速度以代替切向加速度的测量方法。利用六维刚体外弹道模型分析了弹丸运动过程中攻角随着弧长和射角的变化规律,并以此为基础计算利用两种加速度进行弹道弧长解算的误差,仿真试验发现,攻角变化很小,两种加速度变化规律差异很小,利用两种加速度计算出的弧长误差也很小,在有限距离内可以利用轴向加速度进行弧长解算。利用MEMS加速度传感器进行测量系统设计,并进行实弹射击试验,试验结果表明该方法能准确获得弹丸外弹道的加速度,加速度变化规律和范围在误差允许的范围内与仿真试验结果基本一致,在弹丸外弹道性能分析、惯导系统设计以及精确制导弹药研制方面具有广阔的应用前景。