Periodic Topology Optimization of Crane Boom Based on Improved Soft Kill Option Method

An improved soft kill option (SKO) method is proposed to achieve the optimization design of tower crane boom. For a better optimization performance, a parabolic weight coefficient is suggested and the displacement constraint is taken into consideration. In order to eliminate the numerical instability phenomena like checkerboard and mesh dependence, element temperature filter function is added into SKO method. Through the optimization data comparison of rectangular cantilever plate, it is verified that the improved SKO method can achieve a better result with more uniform stress and higher efficiency. Based on the dimension and load parameters of QTZ63 tower crane boom, an optimization model is established, and a periodic SKO method is put forward to optimize this model. The optimization result of the crane boom can provide a new thought for tower crane boom design. © 2017, Shanghai Jiaotong University and Springer-Verlag GmbH Germany.

信息化条件下情报对抗系统建模与仿真

针对信息化条件下情报对抗系统中参数关系难以量化等特点,以深入研究情报对抗机理为目的,采用系统动力学(SD)方法建立情报对抗模型,介绍了情报对抗内涵和系统动力学特点,明确了情报对抗模型的前提假设、边界界定,构建了情报对抗模型的因果关系图和流图,进行了基于系统动力学的仿真分析,可知情报软杀伤能力在情报对抗中具有倍增器的作用,为信息化条件下情报作战理论研究提供参考。

基于人工智能技术的低空飞行器管控关键技术研究

以人工智能技术在低空飞行领域的应用为切入点,分析了人工智能技术驱动下低空飞行器向平台无人化、控制智能化、任务多元化发展带来管控对象多元复杂、管控难度不断提升、管控时空深度拓展的现实挑战。提出了以预实践决策提升飞行审批效率、以自主式决策实时监控飞行状态、以数据驱动式决策精准处置违规行为的主要决策方法和发展途径,剖析了人工智能技术、软杀伤技术、硬毁伤技术在管控建设及应急处置中的运用要点和优缺点。

国外反无人机蜂群作战研究

无人机蜂群作战正朝着智能化、实战化迅猛发展,将在未来战场上造成巨大威胁,反无人机蜂群作战研究势在必行。针对无人机蜂群发展历史、研究进展、实战运用情况进行分析;并从探测跟踪、硬毁伤、软杀伤手段三方面梳理国外反无人机蜂群作战研究现状,其中,硬毁伤手段包括通过常规武器、定向能武器和武装格斗无人机对抗打击,软杀伤手段包括电子干扰、欺骗控制。最后,提出反无人机蜂群作战的未来发展趋势:无缝全面探测预警和高效智能决策部署;常规新型武器协同,软杀伤硬毁伤结合;多维智能体系作战,标准制定刻不容缓。

俄罗斯反无人机装备发展现状及启示

随着无人机广泛运用于作战,且其性能不断提升,面对日益严峻的空防形势,俄罗斯大力发展“反无人机战力”。从原理、优点2个方面简要梳理国内外通用反无人机技术,结合俄军“侦、扰、控、毁”的反无人机作战实践,将其现役反无人机装备分为探测、软杀伤、硬毁伤、伪装4类。具体介绍其不同类别装备的战技术性能,并列举其反无人机装备发展的经验教训。针对未来无人机作战尤其是无人机集群作战的威胁,提出了发展我方反无人机装备的启示。

陆空分布式协同软总线构建方法

围绕陆空协同作战多要素联合运用、杀伤链动态构建作战需求,开展了具有网络化松耦合特点的陆空分布式协同软总线构建方案设计.基于作战指令可靠传输、态势信息高效分发、作战资源服务化管控、协同行动敏捷适变等要求,突破网链综合协同网络、跨网信息分发、分布式数据管理、多节点协同服务调度和杀伤链动态构建等关键技术,在建设实践中有效提升空地多要素信息互操作和协同作战能力.

塔式起重机臂架腹杆布局及尺寸优化设计

为实现塔式起重机臂架布局和尺寸的优化,提出了桁架结构拓扑及尺寸两阶段优化设计方法.第一阶段先建立臂架的周期性板梁拓扑优化模型,使用周期性SKO方法对腹板进行连续体拓扑优化,得到优化的腹板拓扑构型,并通过提取主应力路径将优化的腹板拓扑结构转化为离散的腹杆布局;第二阶段以臂架腹杆截面半径为设计变量,臂架柔度为目标函数,材料体积为约束条件建立优化模型,基于Lagrange乘子法和库恩塔克条件推导腹杆截面尺寸优化迭代准则,基于欧拉公式推导了腹杆稳定性约束条件以保证尺寸优化过程中臂架稳定性.数值分析结果表明,该优化方法能有效地减轻臂架结构质量,提高臂架的刚度,减少变形并降低结构应力水平.

利用光纤组束获得机载软杀伤高功率光源

提出了利用光纤组束技术获得机载软杀伤高功率光源的想法。分析了双包层光纤激光器的工作原理,简单介绍了非相干组束的原理和缺陷,重点阐述了并联主振荡相干组束方法及相干组束的优势。分析表明相干组束光纤激光器是未来机载软杀伤高功率光源的必然选择。

塔式起重机臂架周期性拓扑优化设计

为实现塔式起重机臂架桁架结构腹杆的布局优化,提出了基于连续体拓扑优化的桁架结构优化设计方法.首先去除起重臂腹杆,用腹板代替,同时为克服臂架细长难以进行拓扑优化的特点,将起重臂划分为若干个优化周期,建立臂架的周期性板梁优化模型;然后使用周期性SKO(soft kill option)方法对腹板进行连续体拓扑优化,优化中使用温度过滤函数消除棋盘格式现象,得到优化的腹板拓扑构型;最后使用有限单元8-邻域网格模型骨架提取算法得到腹板拓扑的中心骨架进而得到优化的腹杆布局.选取QTZ63塔式起重机最大幅度、最大起重量和最大应力3种典型工况作为优化工况,并考虑起升动载荷、风载荷及惯性载荷进行优化设计.基于3种典型工况,从强度、刚度、稳定性方面对原臂架和优化臂架进行了对比分析,验证了优化方法的有效性.

软杀伤对抗条件下的末制导捕捉概率仿真研究

针对冲淡干扰软杀伤给精确制导武器捕捉概率带来的重要影响,建立了目标捕捉过程的数学模型,其中,考虑了由于目标探测误差引起的导弹装订速度方向的误差,及其在冲淡干扰条件下对捕捉概率的影响;进行了蒙特.卡洛仿真,统计得到无对抗和对抗条件下捕捉概率与总体参数的关系。通过对比分析总结了其一般规律,将无对抗条件下的捕捉概率性能指标提升到对抗条件下的效能指标。所得的结果可以作为武器系统总体设计和作战参数装订的参考。

基于仿真的飞航导弹软杀伤效能评估探讨

从武器体系发展层次上介绍了飞航导弹软杀伤对抗的主要内容;从武器系统攻防对抗及作战效能评估需求出发,提出了软杀伤效能评估问题,并对软杀伤效能评估基本理论进行了初步的探讨;通过对现代作战仿真技术应用的分析,根据飞航导弹软杀伤效能评估的特点提出了构建软杀伤效能评估仿真系统的思路,并探讨了仿真系统的功能和体系结构,为飞航导弹软杀伤效能评估提出了一些建议.

基于SKO方法的满应力结构拓扑优化设计

自然界的生物结构在自适应生长规律的控制下形成了既没有不承载区,也没有过载区的最优材料布局形态,基于这种自适应生长规律原理的SKO(soft kill option)方法可用于工程结构的拓扑优化设计。深入探讨了基于满应力准则的SKO原理的实现方法,并着重讨论了结构拓扑形态寻优过程中的设计参数、寻优策略等关键技术,以若干典型的设计实例说明了该方法的有效性。

考虑软杀伤武器应用的多UCAV任务分配

多UCAV任务分配通常需要综合考虑UCAV损耗风险、目标价值、武器的杀伤能力等因素。基于诱饵弹和干扰发射机等软杀伤武器的应用对UCAV生存能力的影响,建立了考虑软杀伤武器应用的UCAV任务分配目标函数,使UCAV损耗最小化的同时目标毁伤价值最大化。分析了目标函数的限制条件,然后基于遗传算法提出了一种新的编码方案,使其能够体现软杀伤武器应用对UCAV任务分配方案的影响,并设计了选择、交叉、倒置和变异等遗传操作算子。仿真结果显示该算法可行,使用软杀伤武器可以显著提高作战效果。

基于PSO的软杀伤对抗条件下反舰导弹捕捉概率优化研究

针对目标实施的冲淡干扰给反舰导弹末制导带来的影响,建立了冲淡干扰条件下,导引头对目标捕捉过程的数学模型,其中,考虑了由于目标探测误差引起的导弹装定速度方向的误差及其在冲淡干扰条件下对捕捉概率的影响。利用蒙特卡洛法,对捕捉概率进行了统计试验,通过均匀试验设计和BP神经网络得到了对抗条件下捕捉概率的预报模型;最后在对抗条件下,利用粒子群优化算法(PSO)对捕捉概率进行优化,并对影响捕捉概率的多个参数进行了协调配置。

电磁脉冲武器对军机座舱后门耦合效应及软杀伤分析

针对飞机电磁脉冲武器软杀伤和座舱耦合效应缺乏定量研究的问题，文章基于时域有限差分方法（FDTD）建立了一套电磁脉冲后门耦合效应建模与软杀伤分析流程，并以某作战毪机为例，开展了低频（0-100MHz）电磁脉冲武器的座舱耦合效应仿真试验，获取和分析了软杀伤数据，从而提出了一种采用座舱玻璃导电膜的低频电磁脉冲武器软杀伤防护方法。软杀伤分析结果表明，基于功率密度的软杀伤易损性分析具有良好的工程适用性，而且防护方法对低频电磁脉冲武器具有较好的屏蔽效能。

基于IBPSO的编队协同对地攻击目标分配算法

针对编队协同对地攻击目标分配问题特点,对二进制粒子群算法应用于编队协同对地攻击目标分配的若干问题进行研究。首先,通过战斗机毁伤目标收益和攻击目标代价建立了目标分配问题的评估标准。然后,在引入了一系列操作符的基础上,对二进制粒子群算法的速度和位置更新计算公式进行了改进,并利用改进的二进制粒子群算法完成了编队协同对地攻击目标分配。仿真结果表明,改进的二进制粒子群算法比遗传算法具有更强的全局寻优能力、更快的收敛速度。

反无人机技术发展研究

随着无人机的普及化,无论在军事还是民用领域都面临着日益严重的无人机威胁,反无人机技术已成为各国关注的重点技术。针对上述情况,首先对反无人机技术的常规方法进行分析和总结,然后对国内外反无人机技术和产品的发展现状进行了深入研究,最后在总结现有反无人机技术优缺点的基础上,创新性地提出了多模复合探测、无人值守探测、定向能武器发展以及软硬结合反制等反无人机技术的发展趋势。

反舰导弹舰载软杀伤技术及武器系统进展

舰载软杀伤武器一般称为电子对抗和干扰武器,依靠电子对抗资源来破坏敌反舰导弹对舰艇的捕获和跟踪,致使反舰导弹攻击失效。对目前海军水面舰艇广泛装备和使用的、专用于对付反舰导弹的舷外无源干扰和舷外有源干扰软杀伤武器系统的技术特点及应用形式进行了综述,简要分析了未来舰载软杀伤技术及武器系统的发展方向。

国外鱼雷防御问题评述(三) 鱼雷防御系统中软杀伤器材的现状及其发展趋势

当水面舰艇遭受鱼雷攻击时,只有一个最重要的任务要执行:尽可能快速有效地利用所有可用的措施和设备去避免此致命打击。在对抗鱼雷攻击的软硬杀伤两种手段中,软杀伤器材最早得到了广泛使用,并且目前仍然是大多数鱼雷防御系统的主要对抗手段。随着鱼雷技术的快速发展,软杀伤器材防御鱼雷攻击的有效性在相对降低,需要研制更加有效的硬杀伤手段。由于研制一种新型有效的硬杀伤器材非常困难,各国海军依然会对软杀伤对抗器材持续改进来提高其有效对抗鱼雷攻击的能力。文章讨论了软杀伤器材的分类、实现方法和未来发展趋势,并介绍了几种典型的软杀伤器材。

国外鱼雷防御问题评述(五) 国外水面舰艇鱼雷防御系统纵览

装备有先进鱼雷的现代潜艇的增加已经使全世界的海军更加努力寻求保护水面舰艇免遭鱼雷攻击的方法。文章对国外在鱼雷防御方面的努力做了回顾。当前大部分反鱼雷防御系统多是软杀伤系统,但软杀伤只能对抗一些类型的鱼雷,因此,人们在对软杀伤器材持续改进的同时,正更多地关注能够消除所有威胁的硬杀伤系统。