过载和攻击时间约束下的非线性最优制导方法

考虑导弹过载受限条件下,对以期望时间为攻击目标的非线性最优制导问题进行了研究。首先,建立了非线性最优制导问题的理论模型,基于庞特里亚金极大值原理和饱和函数方法建立了最优轨迹的最优性条件。其次,根据最优性条件和哈密尔顿轨迹参数化方法,建立了最优轨迹的参数化微分方程组,使得通过数值积分即可生成从飞行状态到最优制导指令映射关系的数据集。然后,通过前馈神经网络对上述映射关系进行近似,实现了非线性最优制导指令的毫秒量级实时生成。最后,通过数值仿真验证了所提非线性最优制导指令生成方法的有效性。

大规模星座组网通信的多址接入方式优化

在大规模卫星星座技术中,卫星内部网络的建立是重中之重,而随着星座的网络容量不断扩大、卫星节点的不断增多,以往的卫星多址接入技术已经不能满足超大规模星座的网络容量需求。针对大规模星座中卫星节点的海量连接对组网通信新方式的需求,以稀疏码分多址技术(sparse code multiple access,SCMA)为基础建立星间稀疏扩频通信系统,提出了利用枚举遍历算法进行码本设计、迭代矫正算法完成接收端的信道估计等核心技术,同时对大规模星座的信道特点进行分析并在MATLAB中建立了对应星间信道模型,在该信道模型基础上对系统进行性能仿真。仿真结果表明在同等能噪比条件下,所建稀疏扩频星间通信系统与正交频分多址技术(orthogonal frequency division multiple access,OFDMA)、码分多址技术(code division multiple access,CDMA)相比取得了更优的误码率特性,并且,该系统相对于CDMA技术其门限能噪比有2 dB以上的性能优化,相对于OFDMA技术则有着50%的时频资源利用率提升。

基于微流控的血细胞和干细胞流变学行为研究进展

微流控芯片作为一种微全分析技术平台,具有精确流量控制、少量样本需求和可集成化等诸多优势,已被广泛应用于生物医学和环境科学等领域.利用微流控通道结构设计灵活的特点,可在实验条件下模拟生理和病理条件下的复杂血管微环境,其与超分辨显微成像技术的整合使得研究人员能够实时观察和分析微观尺度下的细胞动态变化过程.因此,在用微流控芯片系统研究细胞形态和力学特性方面也取得了重要进展.文章重点介绍了微流控芯片技术及基于微流控的数值仿真模拟手段在红细胞、白细胞及干细胞变形和流变学行为中的应用及进展.首先,介绍了微流控芯片技术及相关数值仿真手段在红细胞流动变形研究中的应用;接着,总结了微流控芯片系统及相关数值模拟在白细胞边集及迁移行为的研究进展;此外,也概括了微流控芯片系统及相关数值模拟在干细胞迁移和定向分化机制方面的研究进展.最后,总结并展望了微流控芯片技术及其相关的数值模拟在血细胞及干细胞流变学研究中的挑战和未来发展趋势.

超声速湍流边界层阵列式微吹气流动控制与减阻特性

采用直接数值模拟(DNS)技术研究了方形微孔阵列微吹气对超声速湍流边界层的流动控制机制与减阻特性。横纵向数量为88×6的0.3 mm×0.3 mm微孔阵列布置在平板完全发展的湍流区域,多孔区域的横纵向中心距均为0.6 mm,孔隙率为25%。微吹气振幅分别为来流速度的0.2%(B1)、0.4%(B2)、0.6%(B3)。计算结果表明,微吹气技术能够降低超声速湍流边界层的表面摩阻,在0.6%的吹气振幅下多孔区域的总阻力减小了23%,且减阻率随微吹气振幅提高近似线性增长。湍动能平衡方程分析结果表明,在施加吹气控制后湍动能平衡方程所有源项均得到了增强。微吹气技术促进了近壁区的能级串联过程,破坏了原有的湍流边界层中速度条带结构和准流向涡间存在的自维持机制。边界层速度脉动的象限分析表明,微吹气技术的减阻效果体现在其对近壁区下扫过程的抑制作用。