基于多视图的武器装备仿真模型体系研究

构建合理完备的仿真模型体系是促进仿真互操作性、建立仿真模型标准、提高模型和代码可重用性的重要技术途径。分析了当前仿真模型体系研究存在的问题,运用系统工程的思想提出了基于多视图的武器装备仿真模型体系描述方法,关注模型与其所在环境之间的复杂关系,从不同用户的不同角度描述模型体系,借鉴国防部体系架构和软件体系架构提出了武器装备仿真模型体系框架的五种视图模型,即逻辑视图、开发视图、进程视图、物理视图和场景视图,分析论证了基于该框架构建的统一仿真模型库建设方案,并简要说明了今后的主要研究方向。

武器装备测试真实-虚拟-构造仿真技术研究

由于真实-虚拟-构造(LVC)仿真系统的时间推进机制、底层服务、数据格式等不兼容,系统之间不能互操作,必须开发网关作为不同类型仿真之间信息交互的桥梁,完成系统交互信息的转换与'翻译',实现不同异构系统集成。参考已有的仿真体系结构,提出了面向武器装备测试的LVC仿真系统概念框架和异构系统网关通用架构。以某型导弹LVC仿真试验为例,设计了数字导弹模拟器网关系统。结果表明,该网关系统实现了LVC仿真系统之间的互操作。试验验证了利用异构系统网关技术进行LVC仿真试验的可行性。

管道和消声器声学性能的试验测量技术研究

发展了1种有流条件下管道和消声器等声学元件声学性能的试验测量技术——两载法,介绍了其原理与实现方法,推导得出了四极参数与传递损失的试验测量公式。将该技术应用于船用柴油机排气消声器性能试验台,以2台高压离心风机串联增压的方式提供风源和声源,利用PULSE系统测得管道和消声器进出口的声压信号,求得了相应的四极参数与传递损失。试验测量值与边界元数值分析结果吻合良好,表明了所发展的测量技术的正确性,可应用于无流和有流条件下管道和消声器等声学元件声学性能的试验测量。

舰员抗冲击鞋性能试验及评估方法研究

水下爆炸在极短的时间内产生巨大的冲击加速度,引起舰船结构设备破坏和人员损伤。在自下而上的垂向冲击加速度作用下,甲板上的立姿舰员下肢首先承受强大的冲击载荷,人体的跟骨和脚踝是最易损伤的薄弱部位。研究舰员的抗冲击鞋,目的是通过缓冲脚底部载荷并降低到耐受限值以下。利用双波冲击机模拟3种典型冲击强度,采用国际标准假人代替真人作为试验载体,开展舰员抗冲击鞋的防护性能试验及评估方法研究。结果表明,舰员抗冲击鞋具有较强的冲击防护作用,可以衰减约60%的冲击载荷,从而达到有效避免或减轻舰员冲击损伤的作用。

弹塑性结构水下爆炸相似律研究

为实现将缩比模型在遭受水下爆炸冲击波载荷作用时的动响应特性结果推广到预测原型结构,根据相似理论,讨论了水下爆炸冲击波载荷相似率,并推导了弹塑性结构遭受水下爆炸冲击波载荷作用时的完全几何相似律。以典型舰船板架结构为研究对象,设计若干数值算例,结果表明缩比模型与原型结构之间的能量、运动响应和应力响应吻合较好,说明满足该相似率的缩比模型能够准确预测原型结构遭受水下爆炸冲击波载荷作用时的动响应特性,验证了该相似律的实用性。

基于有限状态机的可校核仿真模型研究

基于有限状态机仿真模型因其外部环境的复杂交互关系,而难以完整复现其状态变迁过程,更难对模型进行校核与检验;而模型校核对于确保仿真的可信度十分重要。本文从分析基于有限状态机的仿真对象模型状态变迁及公共调用接口出发,将有限状态机模型的公共接口区分为参数注入方法集、参数提取方法集和无参数方法集。并在此基础上,提出并实现了对有限状态机模型接口输入集进行窥视和顶替的校核策略。实验表明,在满足若干禁入规则的条件下,该方法能够完整复现有限状态机模型的状态变迁过程,从而可为实现可校核与可检验有限状态机模型提供建模框架。

面向通信与指挥军事建模框架研究

军事建模框架是军事仿真研发过程中提出并运用的重要概念。鉴于我国军事通信与指挥的实际情况,提出了支持仿真模型集成及多分辨率模型的面向通信与指挥的军事建模框架(MMFOC2),设计了仿真模型体系的功能区分及分类体系,用实例说明了运用该建模框架进行作战仿真的基本流程,结果表明该模型及方法对于战术仿真系统建模是十分有效的。

谐波倒相变压器的谐波抑制性能研究

针对综合电力系统中谐波抑制的需要,提出了一种带谐波抑制功能的日用变压器—谐波倒相变压器(HPIT).分析了HPIT的原理,给出了HPIT谐波抑制效果的计算方法、改善谐波抑制效果的措施.通过合理选择HPIT的参数,HPIT可以阻止50%以上的电源侧谐波通过日用变压器传递到负载侧.试验结果证明理论分析正确.

基于分层滑模方法的水下球形无人航行器姿态控制研究

针对水下球形无人航行器BYSQ-2型的姿态调节控制问题,对欠驱动姿态调节系统进行了运动学与动力学分析,建立了其动力学模型,并对模型进行微分同胚变换。将模型划分为2个子系统,并分别采用反演滑模变结构方法设计了控制律。由于模型中的系统之间存在耦合作用,还引入了对应于耦合作用的控制律,并构造了第二层滑动平面。仿真结果表明,所设计的反演分层滑模控制律能够使系统快速收敛,有效地实现了对水下球形无人航行器姿态的控制。

新型决策系统中的人件服务技术体系研究

针对传统决策支持系统(DSS)面对非/半结构化决策任务(问题)求解能力的不足,把具有特殊智慧和能力的人定义成人件,并以提供人件服务的形式融入新型决策系统。以决策任务求解为驱动,人件服务、软件服务和硬件服务"三件"紧密耦合、共同作用,形成新型决策系统模型体系架构。进而设计了基于网络赋能的人件服务、软件服务和硬件服务统一管理、查询、调用等技术方案,建立起一个包含三个层次九个技术的人件服务技术体系(Technological System for HwS,TS4HwS),该体系的建立支持了新型决策系统模型。

基于战例的舰艇编队防潜作战辅助决策研究

舰艇编队防潜决策研究是目前海上编队作战研究中的重要方向;为了有效应对舰艇编队防潜作战辅助决策的复杂性,提高编队防潜作战效能,首先对其复杂性和表象进行了分析,提出采用定性定量相结合的决策方法解决防潜作战辅助决策的复杂性问题;其次,通过对已有辅助决策方法进行比较和筛选,将基于案例和识别优先决策方法相结合提出了基于战例的协作识别优先决策方法,该方法采用战例描述识别优先决策模型中经验知识,并根据辅助决策的协同性特点为模型增加了协作模块;根据该方法开发的仿真系统运行结果表明应用该方法构建的原型系统能够较好地支持具体想定背景下编队对潜防御中的指挥决策问题。

基于多体动力学有限元计算的一种舰用柴油机抗冲击性能仿真

抗冲击性是现代舰用柴油机的设计指标之一,仿真分析是柴油机抗冲击研究的重要手段。将各种波形的加速度时域输入载荷转化为冲击谱,发现脉宽为10 m s的三角波加速度峰值与冲击谱等加速度线的值相同,建议将该波形作为设备抗冲击对比分析的标准输入载荷。基于ABAQUS6.7软件,建立包含柴油机主干部件的整机多柔体抗冲击分析模型,分别实现了某V6型柴油机在额定工况和停机工况下受冲击的仿真计算。仿真结果表明,柴油机冲击响应特性是非线性的,额定工况下受冲击时应力响应值并非是停机情况下受冲击的应力响应值和额定工况下工作应力的简单叠加。柴油机曲轴、机体、飞轮壳和机脚的冲击强度都需要通过仿真进行校核。

舰艇防腐蚀涂料的发展方向

针对舰艇防腐蚀涂料的发展现状,未来对涂料性能的要求及涂料类型发展方向等问题进行了论述。

无源雷达截获概率建模与窗口变量影响仿真

在截获概率概念和截获条件的基础上,综合时域、空域、频域等窗口函数构建截获概率模型,分别建立截获过程的4个窗口函数子模型,研究截获概率与窗口函数变量的影响关系。以SPS-48雷达为辐射源,仿真分析各窗口函数变量对截获概率的影响程度,讨论分区策略下无源雷达参数优化对截获概率的影响并总结截获概率提高方法,为无源雷达设计、研制、试验以及使用提供技术支撑。

水下和空中爆炸舰员冲击损伤效应分析

在现代海战中,舰艇可能遭受到来自空中、水下爆炸性武器的攻击作用,不仅导致舰艇结构、设备和武器系统的破坏,而且对舰艇上人员造成严重伤亡。从冲击波物理特性、致伤机制、伤情特点、安全限值和防护措施等方面,对舰船冲击伤、水下冲击伤与气体冲击伤进行精炼的描述、对比和分析。研究结果有助于快速准确地对舰员冲击伤情进行诊断和救治,也为舰员抗冲击防护技术研究提供重要参考。

综合优先级的被动雷达任务自适应调度算法

综合考虑影响威胁度的5个参数,给出辐射源威胁度评估准则与方法。将辐射源威胁度参数融入被动雷达任务优先级的设计中,提出一种综合优先级算法(HTHPEDF),根据辐射源威胁度动态地调整任务优先级。运用该综合优先级算法实现任务自适应调度,设计调度收益与调度代价的评价函数。通过仿真验证了算法的有效性,该算法以较低的调度代价获得较高的调度收益,可有效提升任务综合调度能力。

一种改善混沌序列有限精度效应的新方法

针对常规混沌序列的有限精度效应问题,提出了一种采用超混沌Logistic序列,并利用2-by-n元胞自动机对其进行扰动来产生混沌码的新方法。数值仿真实验和性能分析表明:该方法较单混沌系统和m序列扰动方法构建的混沌码具有更好的自相关和互相关性能,有效地改善了混沌序列的有效精度效应。

拟蒙特卡罗聚合重采样粒子滤波无源定位算法

提出一种基于拟蒙特卡罗聚合重采样粒子滤波的机载无源定位算法.首先利用基于离散状态空间的粒子聚合技术对空间相近粒子进行加权聚合,在保证粒子空间分布合理性的同时有效抑制了粒子的退化;然后采用拟蒙特卡罗技术将重采样后的粒子向高似然区移动,优化了粒子在状态空间中的分布特性,提高了滤波精度.仿真结果表明:新算法对比拟蒙特卡罗高斯粒子滤波算法,在保证滤波精度的同时,提高了运行效率。

基于DAQ和数字锁定技术的微弱信号测量仪的设计与实现

针对目前海军水声探测装备计量保障中使用的微弱信号测量设备体积大、成本高和低频段检测能力不够的缺点，设计了一种成本低廉、性能相当、自主可控的微弱信号测量仪，其硬件只需一块24位高精度动态信号采集卡，软件使用LabWindows／CVI语言开发，采用DAQmx、数字锁定和级联窄带低通滤波等技术，实现了被测交流信号的频率、幅值正交矢量的精确测量，软件具有参考信号的数学生成、算法仿真和信号分析功能，突破了传统设计方法依赖超低噪声前置放大器和高稳定度参考信号源的难题。实验结果表明，该测量仪能够对10—1000Hz频段的微伏信号进行计量检测。

基于云模型的海用相控阵雷达总体技术评估

首先,通过分析海用相控阵雷达的技术发展,提出其总体技术的概念、作用意义和发展趋势,进而阐述了总体技术评估的实际意义;然后,综合考虑海用相控阵雷达总体技术评估的指标构建、参数获取与定性表征等环节中产生的模糊因素和随机因素,基于以定性概念与定量表征可转换集结为特征的云模型方法,从指标体系构建、评估流程及计算步骤等层面研究了其总体技术评估的关键环节;最后,用实例验证了云模型在海用相控阵雷达总体技术评估中的适用性。