涡轮阻尼器的试验研究

为满足某型无人驾驶飞机液压弹射系统和拦阻网回收系统的研制需求,在理论分析的基础上采用具有不同结构尺寸和不同液体介质的涡轮阻尼器样件进行阻尼力矩系数的测量试验。研究结果表明,结构尺寸、液体介质密度确定的阻尼器的阻尼力矩系数接近一常数,阻尼力矩基本上与阻尼器的转子转速的平方成正比;阻尼器的结构尺寸、液体介质密度是影响阻尼力矩系数的决定因素。此研究结果为涡轮阻尼器的具体结构设计提供了可靠的依据。

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 。

参照波结构的飞行器对接姿态快速估计

正确快速测量飞行器的姿态是实现载人航天飞行器精准对接任务的重要前提。传统姿态测量需要拼接3个姿态参数,本文提出一种改进优化算法应用于以电磁波结构向量为参照的姿态测量,实现姿态参数同步、整体、快速测量。首先根据多个电磁矢量传感器和接收信号间的变化关系来建立导向矢量,将导向矢量中的指数函数形式的姿态旋转进行泰勒近似展开,然后使用等步长遍历算法结合牛顿法来快速搜寻多导航信号空间谱函数的谱峰,完成飞行器的姿态测量。仿真结果表明,该方法测量的姿态精度高,误差能够控制在0.01°左右,提升了姿态测量的效率,同时抗干扰能力良好,具有较好的应用价值。

无人机气液压弹射装置的关键系统设计

无人机气液压弹射起飞是国际上一种先进的无人机发射技术。无人机气液压弹射装置由许多关键系统组成 ,其中包括气液压能源系统、滑轮增速系统、滑行小车系统、卸荷控制系统、缓冲吸能系统等等 ,本文对几个关键系统的设计作了详细的介绍和讨论。本文的研究成果已成功应用于某型无人机系统的研制 。

某型无人机拦阻网回收系统设计

介绍了无人机拦阻网回收系统的组成和工作原理 ,论述了系统的网体设计、涡轮阻尼器设计以及拦阻过程计算等关键技术问题 ,并给出某型无人机拦阻回收系统的性能计算结果。本文的研究成果为某型无人机拦阻网回收系统的工程设计提供了理论依据 ,并已成功应用于某型无人机系统的研制。

燃气发生器喷喉面积对导弹发射动力的影响

为提高潜艇的快速反应能力 ,必须使潜艇具备导弹变深度发射能力 ,则导弹发射系统就必须提供能量可变的发射动力。根据发射系统内弹道计算模型 ,针对燃气发生器喷喉面积对导弹发射动力的影响进行导弹运动参数、内弹道性能的计算与分析。在发射筒构造诸元和装填条件确定时 ,当燃气发生器喷喉面积在一定范围变化 ,导弹运动加速度、出筒速度以及燃气工质的做功能力发生相应改变。因此提出在喷管内设有一调节锥 ,通过改变调节锥的轴向位置来控制喷喉面积 ,以实现有限度的可调发射动力 ,并给出对应于某发射深度范围的喷喉面积调节范围。研究结果表明 ,通过控制燃气发生器喷喉面积 ,使潜射导弹发射动力得到有效调节 。

电磁矢量传感器阵列相干和独立信号DOA估计

本文研究利用矢量传感器阵列接收数据的高阶累计量区分独立和相干信号,进行参数估计.从矢量阵列信号高阶累积量任意数量的切片中估计多信号中的一个独立信号参数时,利用隔离向量选通目标信号,对其他信号进行隔离,提高了独立信号参数估计性能,信号源中可包含相干信号.独立信号的电场导向矢量与电磁导向矢量因垂直而内积为零,利用此关系可得到已虑除了所有独立信号的多个四阶累积量切片矩阵,相干信号存在于矩阵的信号子空间中.滤除独立信号估计相干信号参数,可提高相干信号参数估计性能.因可抑制任意方向,任意数量的独立干扰,即能抗饱和干扰,算法可作为电子对抗工具.仿真试验表明该方法有效.

极化域DOA估计与阵元姿态位置误差自校正

极化阵列波达方向估计的多重信号分类(multiple signal classification,MUSIC)算法可以利用数据的多线性关系减少需搜索参数,适用于跳频、宽带信号。电磁矢量传感器在空间单一位置接收的完备电磁信息,可以转化为任意姿态下接收信号。无需专用校正信号源,利用系统使用期间获得的参照信号,可得到各传感器位置误差参数。仿真实验表明,该方法可实现极化阵列阵元六维空间参数误差自动校正。

基于极化域波达因子的飞行器群内近距定位

研究飞行器群内近距定位,可改善飞行器群生存能力,飞行器群载电磁矢量传感器位置误差等因素造成了群内定位困难,根据机载缺损电磁矢量传感器姿态位置与接收信号之间的变化规律,建立飞行器群载传感器阵列全孔径导向矢量。根据信号时间、极化和空域相位延迟三维数据结构关系,采用盲信号极化状态等参数的极化域波达因子探测法,保留传感器在机身中安装姿态和位置信息,计算电磁波空间谱,汇聚目标信息,实现飞行器群对短距多目标定位。对飞行器位置误差不敏感,解决短距目标极化参数随接收位置变化、交叉极化、增益/相位漂移和接收机位置误差问题。仿真试验表明该算法有效。

从三正交偶极子天线接收信号中估计飞行器姿态参数

来自基站的极化电磁波包含的波达方向和极化状态信息,能建立飞行器姿态与大地坐标系的联系,因此利用机载三正交偶极子天线接收信号可以估计飞行器的姿态。该文研究了在只有一个基站信号和飞行器上单一接收点的条件下,如何实现飞行器的姿态感知,并推导了飞行器姿态估计算法。该文首先研究了估计波达角和极化椭圆倾斜角的算法,并分析了参数估计的性能,然后利用这些参数推算出飞行器的俯仰角、航向和横滚角,从而获得对飞行器进行控制的必要姿态信息。最后通过仿真实验验证了该方法的有效性。

基于信号极化三维平稳性的飞行器姿态估计

以电磁波为参照的飞行器姿态测量研究,可弥补空间参照物缺乏,丰富姿态测量手段。利用3个正交电(磁)场传感器接收电磁波三维电(磁)信号,测量运动平台姿态。该方法根据姿态参数估计的CRB(克拉美—罗界)是否为有限值,判断该环境电磁波信号能否用于运动平台姿态测量;根据基准姿态与实时姿态互相关矩阵变化,估计得到实时天线坐标系到基准天线坐标系的转换矩阵,据此将实时姿态坐标系下的运动平台姿态,转换到基准姿态坐标系下,再转换到地理坐标系下,完成运动平台姿态感知。电磁波信号可以为独立或相干信号,波达方向和极化状态任意,可不受多径效应困扰。仿真试验表明该方法稳定有效。

基于三维波结构向量的飞行器姿态快速估计

飞行器姿态测量的主要参照为重力和地磁场,其在高加速度环境中的缺点难以克服。将电磁波三维结构向量作为飞行器姿态测量的参照,根据机载电磁矢量接收阵列的姿态与接收电磁信号的变化关系建立导向矢量。通过MUSIC算法三维搜索飞行器姿态参数使得信号空间谱最大化,实现飞行器平台姿态估计。针对MUSIC算法计算量过大导致姿态估计较慢的问题,提出改进遗传算法应用于空间谱搜索。仿真实验表明该方法在保障精度和稳定性的同时,大大地缩短了飞行器姿态估计的时间。

机载多电磁矢量传感器的飞行器姿态优化估计

实现对飞行器飞行姿态的快速精准估测是成功执行任务的重要保障。为提高飞行器飞行姿态估测的精准性和快速性,考虑到多重信号分类(MUSIC)算法在谱峰搜索的时候计算量大且速度慢的特点,提出了在谱峰搜索中应用改进的粒子群算法。首先依靠飞行器机身上的各电磁矢量传感器的姿态位置与来自地面基站上所传送的信号信息之间的变化规律,形成MUSIC算法中所需要的导向矢量,建立由电磁矢量传感器组成的信号接收阵列的电磁波信号数学模型表达式,求出协方差矩阵,将矩阵的特征值进行分解得到噪声子空间,构造出姿态空间谱函数来完成信号空间谱的建立和谱峰搜索,从而得到表征姿态的唯一谱峰。最后通过仿真实验验证表明,在谱峰搜索应用改进粒子群算法能够有效的提高飞行姿态的估测精度和搜索速度。

基于电磁波三维结构向量的飞行器姿态估计

以电磁波三维空间结构向量为参照的飞行器姿态/航向测量研究,可弥补空间参照物缺乏,丰富空间飞行器姿态/航向测量工具。本文根据各缺损电磁矢量传感器姿态位置与接收信号之间的变化规律,建立飞行器载电磁矢量传感器阵列导向矢量。根据协同导航的多个信号空间谱和最大化,实现平台姿态/航向测量。飞行器多位置的多个传感器共同测量姿态可避免遮挡,获得更高姿态精度的同时拓展了系统的适用领域。接收电磁信息完备状态下,不需导航信号,测绘平稳的杂波就能作为姿态基准。仿真试验验证了姿态估计的有效性。