折叠翼无人机集群发射装置设计与仿真

为了充分发挥无人机集群作战的优势,能够在复杂环境和多样任务下快速、可靠地完成无人机集群发射任务,设计了一种折叠翼无人机集群发射装置。首先通过分析无人机发射过程主要性能指标,进行群发原理研究及装置总体布置。以发射技术指标作为输入,确定装置的动力匹配方案,基于几何学和运动学关系完成各机构的详细设计,利用偏心块组件和间歇机构的协调配合,将电机的动力分时分段传输给发射机构和输送机构,储能弹簧循环弹射无人机。最后利用LMS Virtual.Lab软件进行多体动力学建模仿真,仿真结果表明:电机功率、无人机发射速度和发射频率满足设计要求,设计方案具有可行性。

运载火箭测发控系统服务器集群虚拟化的设计与实现

利用虚拟化技术构建运载火箭测发控系统,通过对测发控系统计算机资源需求进行分析,使用服务器集群将系统所有计算机资源池化,按照测发控业务需求对计算机资源进行了划分。设置系统业务虚拟机(VM),利用虚拟桌面管理软件Fusion Access进行管理控制,实时监测服务器集群运行情况,故障自动报警。利用系统服务器集群高可用性(HA)和容错技术(FT)功能,消除了运载火箭测发过程的单点故障。通过实验验证,该系统提高了测发控系统计算机资源利用率,摆脱系统对计算机硬件资源的依赖。计算机状态迁移、负载动态均衡及故障隔离等功能,减少了计算机系统宕机的频率,降低设备维修成本,提高了系统高可靠性。

基于灰色聚类模型的航天发射产品物流方式优选

针对航天发射产品物流运输方式选择问题,首先,基于航天发射任务实际构建了三级评估指标体系,并阐述了各指标含义;其次,给出了一种基于群决策层次分析法的指标赋权方法,包括构造判断矩阵、判断矩阵聚合、指标赋权和一致性检验;第三,给出了一种基于灰色聚类模型的物流运输效能评估方法,包括确定评价灰类及其对应的白化权函数、构造评估矩阵和效能评估;最后,给出了具体算例,证明了相关模型和方法的可行性和有效性,可为航天发射产品物流运输方式选择提供参考和理论支撑。

基于通信优化的Infiniband集群MPI作业加载

针对如何缓解Infiniband集群中因通信冲突引起的MPI程序性能下降问题进行了研究,从系统管理的角度出发,提出了通过改变进程映射来优化MPI作业加载方案从而优化应用程序通信性能的方法,设计了用于评价MPI作业加载方案的通信性能损失系数(CPLR)指标,基于模拟退火算法设计了优化加载方案的搜索算法,并对所提出的指标和算法进行了实现和测试。测试结果表明,经过优化加载后的MPI程序在通信性能上有一定程度的提高。

运载火箭伞降回收着陆技术概述

随着可重复使用运载火箭成为航天领域的热点,运载火箭的回收着陆技术亦受到更大的关注。基于传统构型的运载火箭的回收一般可分为伞降回收着陆式、垂直返回式和带翼飞回式三种类型,每种类型的回收着陆技术均有其各自的优缺点。其中伞降回收着陆技术虽然落点精度较低,但是具有技术成熟度高、可靠性高、运载能力损失低的优势,长期以来世界各航天大国一直在开展相关的研究。文章针对运载火箭回收着陆中非常关键的基于伞降方式的回收着陆技术及系统开展研究,梳理了国内外运载火箭伞降回收着陆技术的发展情况。对于运载火箭的伞降回收着陆而言,中国主要开展了基于群伞-缓冲气囊的伞降回收着陆系统以及基于可控翼伞的伞降回收着陆系统两类方案的研究。文章对这两类伞降回收着陆系统进行了基本的方案论述,包括系统的组成、系统的工作程序以及涉及到的主要关键技术分析,并对两种伞降回收着陆系统进行了对比论述。最后给出了运载火箭伞降回收着陆技术的结论和相关建议。

基于模糊聚类分析的航天发射故障诊断技术

为缩短航天发射时间,提高作战应急反应能力,采用模糊聚类分析的方法,建立了模糊聚类分析模型:G及g(ui),ui∈U。提出了用最大差值来定义两个隶属函数之间的距离,设计了一种基于模糊聚类分析的算法FJLA,有效地对实时发生的故障与历史故障进行聚类,并找出发生故障的仪器等部器件。实验结果表明,应用上述理论可将故障定位在较小的范围。对某型火箭的测试表明,有效率达64.7%。

基于聚类分类法的信息过滤技术研究

为了提高信息过滤的效率,提出了一种基于聚类分类的信息过滤技术,并进行了研究,详细论述了实现的过程以及关键技术。通过实验表明,该方法较适合处理具不确定性的资料,是实现信息过滤的实用工具。

基于密度聚类的地面发控解耦模型研究

目前多弹种共架发射是火箭炮发射系统的主流趋势,但是在现役装备适配新增弹种时,发射控制软件设计过程繁琐,弹种间互用数据结构,参数相互关联,修改某一弹种时可能对其他弹种造成未知影响,耦合现象严重。在某型火箭炮发控软件的基础上,基于密度的聚类算法选取合适的参数,将发控软件预处理得到的功能节点按其相似度包装成软件功能模块,分析模块间的层次嵌套关系,进一步划分,根据聚类结果设计了一种动态加载模型去除弹种间发射流程的耦合,重新设计了发控软件。通过验证,重新设计的发控软件在完成设计需求所有功能的基础上,优化了软件结构,不仅提高了功能聚类指标,对后期的维护成本和新增弹种的便利性也有良好的改善。同时,对陆军火控系统中其他软件的重新设计和梳理有十分重要的借鉴作用。

浅谈PDT数字集群系统在冶金行业应急通信的应用

介绍酒钢宏兴股份公司采用海能达PDT数字无线通信技术,建立无线专网通信系统,实现酒钢本部与两个矿山三地之间语音、短信通信及可视化调度的应用与价值。

机动发射弹道导弹集群诸元快速规划

针对机动发射条件下弹道导弹集群的飞行诸元快速规划问题,将神经网络预测与最小二乘优化相结合,提出了一种弹道导弹发射诸元快速规划方法。首先分析了弹道导弹助推段飞行策略并选取适当的发射诸元,以发落点信息为输入,设计双隐藏层诸元预测网络,通过弹道仿真获取弹道数据建立数据集完成网络训练,利用该网络可以得到发射诸元迭代初值。在此基础上,为了消除数据集中样本数据不平衡对发射诸元规划精度的影响,以落点射程、横程、高程偏差最小为指标函数,结合最小二乘优化方法进行迭代获得发射诸元精确解。最后在典型发射场景下,进行了弹道导弹集群机动快速发射仿真验证。结果表明,该方法相较于传统方法可显著提高计算速度与精度,且在给定的大范围机动条件下,能够满足弹道导弹集群对远距离、多目标的快速精确打击。

TRIZ理论在无人机集群发射回收装置设计中的应用

当今无人机技术发展突飞猛进。无人机在军事、国防和民用领域的影响力不断扩大。针对固定翼无人机发射回收过程中存在的集群程度弱、续航能力短、缺乏存储装置等问题,我们设计了一种具有存储和补给功能的无人机集群发射回收装置。在设计过程中我们利用TRIZ理论解决遇到的困难问题,采用其物理矛盾与技术矛盾分析的方法对装置的设计进行分析,运用物-场分析、分离原理等方法找到矛盾的解决方案,最终解决了在设计过程中遇到的难题,设计出了一种具有存储与补给功能的无人机集群发射回收装置。经过实验,方案可靠可行。

一种基于状态特征的航天发射故障诊断技术

文中采用模糊聚类分析的方法,利用数据库所积累的历史故障数据,有效地实现了实时发生的故障与历史故障的聚类,在此基础上找出发生故障的仪器等部器件。主要做法是：首先建立了模糊聚类分析模型G,及其μg（ui）,ui∈U;其次给出了计算相似系数sij的欧几里得公式,并由此建立了模糊相似矩阵R,利用改进的模糊聚类方法进行关系演算,则可得到不同的＂类＂,对此,设计了一种基于状态特征的算法FJLA;最后可从与要诊断的故障相似的类中找出可能发生故障部器件。经实验分析,应用上述理论可将故障定位在较小的范围,往往是一两件部器件,可有效地辅助人们科学决策。对某型火箭测试应用,其有效率可达65%,对缩短航天发射时间及提高作战应急反应能力具有重要的理论和实用价值。

考虑时间约束的多飞行器轨迹优化方法研究

针对同一发射场部署的多枚飞行器集群发射需求,提出一种降低飞行器之间到达任务地点间隔时间的轨迹优化方法。该方法考虑多飞行器发射的安全时间间隔,以每枚飞行器的任务总时长为优化目标,采用序列二次规划(SQP)算法对飞行程序角参数进行优化,使得多枚飞行器在各发射点和任务目标点不变的情况下,同时到达任务目标点,并采用基于径向基函数(RBF)的神经网络对飞行器轨迹积分模型进行拟合,提升优化效率。仿真结果表明,与传统的轨迹设计方法相比,该方法在满足安全性的前提下,使多枚飞行器可以尽可能同时抵达任务目标点,提升了多飞行器执行同一任务时的效果。

巡飞弹靶机动力及发射装置设计

为提升巡飞弹靶机快速集群发射能力,扩大速度范围和续航能力,研究对燃油发动机改装修型、输出轴偏置、加装电起动组件和自动离合器技术,对火箭助推器和动力装置进行模块化协同设计,实现了燃油发动机在发射筒内自起动功能,发动机在火箭助推发射阶段保持连续性运转。使巡飞弹靶机具备了电动型/油动型巡飞弹作战模拟能力,提升了反巡飞弹对抗演练效能。

聚类分析在多子样飞行数据挖掘中的应用研究

结合运载火箭滑行段绕心动力学模型,提出进行多子样飞行数据挖掘的必要性。首先,在标称模型分析的条件下,分析了参数之间的关联性,建立了特征参数矩阵。其次,给出基于权重的飞行数据聚类的分析方法和步骤。最后,采用实际的飞行试验数据进行仿真,验证了方法的有效性。

数据驱动的运载火箭氧涡轮泵异常分析方法

基于模糊聚类和LSTM网络,提出了一种数据驱动的运载火箭发动机氧涡轮泵数据异常分析方法。通过模糊聚类对工况复杂,标签不完整的数据样本进行预分类,得到完整的标签并且分析特征贡献度,为LSTM网络的特征筛选和训练打下基础;通过LSTM网络对氧涡轮泵数据进行预测,并计算预测结果与原始数据之间的平均误差,再根据非参数阈值计算方法计算的阈值判据来判断设备是否异常,最终实现了氧涡轮泵数据驱动的故障检测报警,相较于红线阈值检测方法准确率提升7%。

基于灰色聚类的发控系统风险评估

针对发控系统风险定级的不足,提出了基于灰色聚类的发控系统风险评估方法;首先,构建了发控系统风险评估指标体系;其次,介绍了灰色聚类概念及模型;最后,以某型号发控系统为例,结合实测数据并进行归一化处理,构建各指标统一白化权函数,通过综合聚类分析给出发控系统风险评估结果。经实例应用验证,该方案为发控系统风险评估提供了一种简单实用的方法。

基于FPGA的无人机集束发射控制系统设计

阐述一款以FPGA芯片Ep4ce622c8n为主控器的无人机集束发射控制系统设计,该系统可以完成无人机集群发射控制,使发射顺序可调、气压与预设气压一致,且发射速度稳定。

旋翼无人机集群自动贮舱设计与试验

针对当前旋翼无人机自动机场发展水平进行充分调研,论证旋翼无人机集群智能贮舱的军事应用需求,为解决战场环境下旋翼无人机集群自主释放与回收问题,进行了智能贮舱设计,实现五架旋翼无人机的舱内存贮与自主释放和收纳,进行物理样机研制并开展验证试验,验证了设计的有效性。本设计提高了旋翼无人机集群在军事领域应用的无人化和智能化水平,具有较强的军事应用意义。

运载火箭簇式发动机喷流热环境数值研究

针对液体火箭一级簇式发动机,建立了全箭三维模型,采用可压缩的冻结燃气流和DO模型辐射换热离散方法,研究了多喷管发动机工作时喷流流场参数分布规律和底部热环境随高度的变化关系。研究结果表明,随飞行高度增加,自由来流与发动机羽流之间形成干扰效应,喷流扩张角逐渐扩大,簇式喷管喷流之间形成干扰激波,并产生回流。当喷管间隙回流达到声速时,发动机底部压力会逐渐增大形成回流阻塞并形成局部高温区,随飞行高度变化,喷流高温区域前移,温度升高。高温反流直接冲击箭地底部,热流密度最大点出现在四个喷管中心底部位置,出现在箭体飞行20 km高度左右。研究揭示了不同飞行高度底部热流密度的变化机理。