现代防御技术

李天亮, 殷大虎, 陈烺中, 乔朋朋

2021, 49(4): 1-6. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.001

摘要 ( 1746 )

PDF (1067KB) ( 1171 )

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电枢是电磁轨道炮中核心运动部件,也是将轨道炮系统电磁能转化为弹丸动能的媒介,电枢前的感应磁场、通流电流是推动电枢运动的根本原因,也直接决定了轨道炮系统的能量转化率。暂未考虑轨道电阻、电流趋肤效应等影响,基于面电流假设,建立了电枢前电磁感应强度场计算模型,以及电枢所受电磁力模型,基于仿真结果,研究了电枢前感应磁场强度分布特性,分析了轨道通流长度对感应磁场及电枢受力的影响。

中大型无人水面舰艇及编队协同发展分析

王得朝, 金霄, 陈浙梁, 赵正党

2021, 49(4): 7-14. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.002

摘要 ( 912 )

PDF (8965KB) ( 454 )

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目前战场的无人化趋势日趋明显,各类无人装备在侦测、打击及保障方面发挥了巨大的作用,但其中无人水面舰艇因本身技术复杂,发展起步较晚,相较于其他无人装备技术成熟程度较低,目前仍然以试研试用为主,战场实战应用较少。通过梳理国外现有的有/无人协同项目,设想中大型无人水面舰艇在有/无人编队中的作用,构建未来远洋作战有人舰与中大型无人水面舰艇编队协同新模式,并分析该模式在实战中的能力优势,同时提出了未来实战应用所面临的核心关键技术,为未来海上作战模式创新提供借鉴。

决策树集成方法在反舰导弹效能评估中的应用

姬正一, 陈阳, 沈培志, 韩先平, 齐鸿坤

2021, 49(4): 15-23. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.003

摘要 ( 626 )

PDF (2051KB) ( 390 )

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在反舰导弹效能评估方法中,针对存在主观经验和计算时间成本高的问题,提出了随机森林和梯度提升回归树2种决策树集成方法。通过构建3层19个分量的反舰导弹效能评估指标体系,改进的ADC(availability dependability capacity)评估模型建立了不同状态反舰导弹武器系统参数数据样本240份,切分数据集后采用归一化处理,结合交叉验证和网格搜索等参数优化方法,得到了2个较为理想的决策树集成效能评估模型。在仿真试验测试验证中,模型的评估准确率较高,验证了该方法的实用性,为反舰导弹效能评估提供了新思路。

弹架间隙对机载外挂振动响应的影响研究

刘相秋, 刘凯, 张红波

2021, 49(4): 24-27. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.004

摘要 ( 348 )

PDF (936KB) ( 416 )

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针对挂飞情况下,弹架间隙导致的机载外挂系统振动非线性问题,建立了含间隙外挂系统动力学模型。针对简化弹架系统模型,采用有限元方法,取多组弹架间隙值,对外挂振动响应进行了计算。分析了现行外挂在工作频段内,间隙对其振动响应影响的趋势。结果表明:低频段振动响应峰值频率成分复杂,且响应随间隙变大有先减小后变大的趋势;各间隙条件下,中频段响应峰值差距不大;高频段响应随间隙变大而减小。

基于谐振升压的小型超声波电机驱动器

徐浩桐, 王三舟, 黄伯超, 季叶, 许诺

2021, 49(4): 28-34. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.005

摘要 ( 496 )

PDF (1838KB) ( 317 )

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针对小型化超声波电机应用前景,重点解决超声波电机驱动电路小型化难题,采用谐振升压驱动原理,完成超声波电机驱动器小型化。小型超声波电机驱动器应用谐振升压驱动技术和半桥逆变技术优化了驱动方案,减省了难以小型化的变压器,有效地缩减了驱动电路体积。从超声波电机等效电路建模与LC谐振电路分析出发,研究了驱动电路输出波形、最佳匹配电感的选取以及真实电感对驱动输出的影响,并借助Matlab/Simulink仿真平台分析了谐振升压输出波形。最后通过实验验证了谐振升压电路对柱状行波型超声波电机的驱动性能。实验结果表明,谐振升压驱动电路驱动器性能达标,且比传统变压器式驱动电路体积大幅降低。

UKF滤波算法在两点边值问题求解中的应用

藏洁, 刘升刚

2021, 49(4): 35-42. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.006

摘要 ( 429 )

PDF (883KB) ( 287 )

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两点边值问题求解是最优化问题间接法求解算法中的关键技术,通常只能通过数值迭代方法给出最终解。而由于两点边值问题的高敏度和强非线性动力学特性,对数值迭代初值的精度要求非常高,否则难以得到收敛解。为了降低对初值精度的要求,基于无损卡尔曼滤波算法,给出了一种最优参数估计方法,可用于两点边值问题求解。此方法采用高斯分布模型,可以二阶以上精度描述原非线性问题,具有较大的收敛域和较高的鲁棒性。通过航天飞行器轨迹优化算例,验证了此算法的有效性和可靠性。

基于改进神经网络PID的永磁同步电机控制研究

闫浩安, 李建冬

2021, 49(4): 43-48. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.007

摘要 ( 556 )

PDF (942KB) ( 334 )

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永磁同步电机是高度耦合的非线性时变系统,针对传统的比例积分微分(proportion integration differentiation,PID)控制方式不能完全发挥内置式永磁同步电机的最大转矩电流比控制响应快、精度高的优点,提出了一种基于差分进化算法的优化神经网络对电流环PID参数进行整定的控制方法,采用Matlab/Simulink对电机搭建仿真模型进行了验证,并与常规PID控制方法进行比较。结果表明,提出的优化控制方法具有较好的控制精度和动态特性。

分布式2D雷达网的航迹关联方法

谭顺成, 陈中华, 于洪波

2021, 49(4): 49-55. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.008

摘要 ( 421 )

PDF (750KB) ( 400 )

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针对分布式2D雷达网由于缺乏高度信息而不能对空中目标进行航迹关联的问题,研究了一种2D与2D雷达航迹关联算法。首先,利用雷达和目标之间的几何特性将来自两异地雷达的航迹有效地统一起来,建立航迹关联函数;然后,对关联函数进行一阶泰勒展开,得到关联函数与雷达量测噪声的线性关系,并根据雷达量测噪声的置信区间得到关联门限;最后,在航迹粗关联的基础上建立基于历史信息的关联代价矩阵,利用匈牙利算法对代价矩阵进行航迹最优分配,实现航迹精关联。仿真结果表明,该方法能够有效解决分布式2D雷达网对空中目标的航迹关联问题,具有一定的实际应用价值。

相控阵天线物理和功能毁伤评估方法研究

周理, 史健, 张清博, 陈广阳, 杨双玲

2021, 49(4): 56-63. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.009

摘要 ( 324 )

PDF (10631KB) ( 249 )

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针对相控阵天线毁伤评估中物理毁伤情报提取难、功能毁伤程度判断难的问题,运用计算机视觉和相控阵天线仿真技术,探索智能化毁伤评估方法。在航侦图像基础上,通过计算机视觉技术提取遭毁伤阵元位置信息,得到物理毁伤结果,根据阵元位置信息在Matlab环境中构建天线模型,仿真对比打击前后探测距离和抗干扰性变化,得到功能毁伤情况。仿真结果表明,该方法可以较好地提取物理毁伤信息,通过软件仿真构建物理毁伤与功能毁伤间映射关系,相关研究结果为智能化快速开展相控阵天线毁伤评估提供了新的方法和思路。

隐身飞机投弹对防空武器前置角误差的影响

刘明杰, 王春阳, 曾会勇, 包磊, 潘鑫锐, 周长霖

2021, 49(4): 64-71. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.010

摘要 ( 292 )

PDF (1350KB) ( 349 )

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针对关于隐身飞机投弹对防空系统的武器发射影响分析不足的问题,提出了防空武器发射前置角误差模型。设定隐身飞机平飞正常航迹与投弹航迹,根据飞机的二维姿态实时提取RCS(radar cross section)序列,结合雷达测量误差模型对2种航迹下的目标参数测量误差进行了比较研究,对测量误差影响防空武器系统预测武器发射前置角的机理展开分析,建立了判断前置角误差影响的判决准则。仿真表明:在隐身飞机投弹期间,雷达对飞机的参数测量误差较小,进而使防空武器发射前置角预测更加准确,为后续武器精确拦截目标打下基础。

固定单站无源定位可观测性及仿真分析

相飞华, 王杰贵

2021, 49(4): 72-78. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.011

摘要 ( 281 )

PDF (901KB) ( 243 )

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针对强非线性系统固定单站无源定位可观测性分析困难的问题,提出基于线性系统可观测理论的分析方法并进行了仿真验证。首先以目标角度、角速度和多普勒频率变化率为观测量,通过对观测方程的伪线性化处理,避免求解复杂的雅克比矩阵,而后对匀速、匀加速直线运动和匀转弯运动进行可观测分析,得出可观测条件,为进一步研究提供了理论前提。最后通过仿真实例检验了可观测性理论分析的正确性。

海洋环境要素探测仪采集处理器的设计与实现

冯剑锋, 王俐纯, 栾英宏, 李丹, 赵锋

2021, 49(4): 79-85. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.012

摘要 ( 235 )

PDF (5209KB) ( 312 )

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海洋环境要素探测多包含海面温度、海水盐度、海冰厚度以及有效波高等多个方面,海洋环境要素探测多采用微波辐射计实现。高分辨率和高灵敏度的辐射计一般信号带宽宽、通道多,多采用混合体制,分布式分级实施策略进行采集、相关和反演处理。针对项目需求,重点介绍了海洋环境要素探测仪处理器的多通道采集处理单元的设计和实现,并结合微波辐射计系统对采集处理单元进行测试验证,最后给出了测试结果。结果表明,所设计的多通道采集处理单元可对400 MHz的宽带信号进行正确采集处理,辅助数字相关器实现干涉处理,完成反演成像参数的提取。

导弹装备自然环境试验现状及建议

刘艳, 陈江攀, 刘艺, 孙立敏, 张为雯, 王冬

2021, 49(4): 86-90. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.013

摘要 ( 383 )

PDF (710KB) ( 300 )

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越来越多的装备研制单位开始关注长期自然环境效应对装备造成的影响,为了对自然环境适应性进行验证与评价,针对各级产品开展了大量自然环境试验。为了更有效地实施和推进装备自然环境试验工作,根据典型导弹装备特点和薄弱环节,介绍了典型导弹装备自然环境试验需求、试验类型以及自然环境试验技术发展与应用情况。针对当前自然环境试验实施过程遇到的问题,从系统规划、数据挖掘、加速试验技术研究与应用方面提出导弹装备自然环境试验技术发展建议。

基于组合赋权-改进灰色关联的导弹状态评估决策

李海君, 徐廷学

2021, 49(4): 91-98. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.014

摘要 ( 234 )

PDF (903KB) ( 270 )

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对于导弹状态评估与决策问题,提出基于组合赋权-改进灰色关联分析的导弹状态评估决策方法。通过分析导弹状态的影响因素,构建导弹状态参数指标体系,在此基础上,运用改进灰色关联分析方法对导弹状态进行评估并给出决策。由于灰色关联分析仅能给出待选导弹状态关联系数的排序,不能反映导弹的真实状态,为此引入最低状态参数比较序列对其进行改进,从而得到客观导弹状态。灰色关联分析指标权重的确定是决定评估准确性的关键因素,为平衡主观赋权与客观赋权的利弊,运用模糊层次分析法和熵权法组合的权重确定方案。通过算例分析并与传统方法进行比较,验证了该评估决策方法的可行性与准确性。

基于优化AHP的远火模拟训练成绩自主评定方法

姚恺, 黄少罗, 王晋生, 刘月河

2021, 49(4): 99-106. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.015

摘要 ( 221 )

PDF (959KB) ( 267 )

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针对现有模拟训练系统成绩评定指标不完善、计算机评定困难的问题,提出了基于改进层次分析法(analytic hierarchy process,AHP)的模拟训练成绩评定模型。从远火武器装备的操作实际着手,构建了以准确度、熟练度、影响度以及精神面貌为评定指标的模拟训练成绩评定体系,采用改进层次分析法的方法,引入类间系数和类内系数优化专家配比,建立了模拟系统训练成绩评定的数学模型。通过模拟训练系统进行实例对比分析,验证了模型的有效性,得到了受训人员的最终成绩。结果表明,该方法能够量化评定指标实现对最终成绩的分解,对提高装备模拟系统成绩评定效率具有一定的借鉴价值。

固体火箭发动机复合材料壳体健康监/检测方法

吴昊, 杜鹏程, 王华斌

2021, 49(4): 107-114. doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.04.016

摘要 ( 303 )

PDF (4358KB) ( 377 )

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碳纤维增强复合材料壳体是固体火箭发动机的重要组成部分,壳体结构完整性是固体火箭发动机健康监/检测领域的重点研究对象之一。综述了近年来碳纤维复合材料及壳体无损检测和健康监测领域的方法和研究进展,总结了健康监/检测的关键技术,指出了固体火箭发动机壳体健康检测领域的发展方向。

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