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当期目录

    2021年 第49卷 第6期    刊出日期:2021-12-20
    特约稿
    基于Lyapunov方程的高超声速飞行器变结构控制
    郭建国, 杨胜江, 鲁宁波, 王国庆
    2021, 49(6):  1-8.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.001
    摘要 ( 1143 )   PDF (3247KB) ( 1098 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对高超声速飞行器动态模型中存在的非匹配不确定性,提出了一种基于Lyapunov方程的滑模变结构控制方法。首先建立了具有非匹配干扰的面向跟踪控制的系统模型,通过引入非线性扰动观测器来估计非匹配干扰;其次提出了由速度子系统和高度子系统的扰动估计值构成的新的滑模面,并导出了针对非匹配干扰的滑模控制器。最后基于Lyapunov方程的稳定性判据出发证明了系统的稳定性,从中得到了2个子系统的跟踪误差精度和非匹配干扰的估计误差之间的关系。仿真结果表明该方法的正确性。
    空天防御体系与武器
    防空导弹武器系统作战效能评估实战化改进模型
    龚亮, 王庆权, 罗红吉
    2021, 49(6):  9-15.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.003
    摘要 ( 738 )   PDF (1261KB) ( 443 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为深化探索装备作战效能评估方法,以某型防空导弹武器系统为评估对象,基于ADC(availability dependability capacity)效能评估模型,从武器系统的作战流程、人的因素、目标特性、对抗环境4个方面对模型进行了实战化改进。示例显示,通过将上述4个方面的实战要素融入评估模型,较为全面、合理、准确地评估了某型防空导弹武器系统在一定环境条件和任务背景下的作战效能。
    飞行器技术
    临近空间高超声速飞行器进展及防御策略分析
    王鹏飞, 罗畅, 白炎
    2021, 49(6):  16-21.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.004
    摘要 ( 587 )   PDF (3526KB) ( 407 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    临近空间高超声速飞行器的迅猛发展对传统的空天防御体系产生了巨大挑战。简要介绍了临近空间高超声速飞行器的发展状况,分别从轨迹、动力学及电磁等3个方面分析了飞行器的飞行特征,梳理了现有空天防御体系拦截临近空间目标的短板弱项。在此分析基础上,给出了临近空间高超声速飞行器的防御策略。研究结论可以为构建临近空间高超声速飞行器的防御体系提供一定参考。
    空天防御体系与武器
    杆式杀伤元可控飞散技术研究
    张亮, 毛川, 李川, 李俊龙, 高位, 陈华文, 何有为
    2021, 49(6):  22-28.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.002
    摘要 ( 502 )   PDF (3758KB) ( 177 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为有效控制杆式杀伤元飞散姿态及完整性,结合杆式杀伤元旋转机理,分析了斜置角对杆式杀伤元飞散姿态的影响,得到了对杆式杀伤元飞散姿态可控的产品设计方法;结合杆式杀伤元完整性的理论分析及仿真计算,通过调整杆式杀伤元上的压力分布及能量分配,改善杆式杀伤元上速度矢量分布,减少杆式杀伤元的变形,得到了杆式杀伤元完整性控制方法;开展了杆式杀伤元可控飞散试验,验证了杆式杀伤元飞散姿态及完整性控制方法的有效性。
    飞行器技术
    两种充气碟形囊体结构力学性能比较研究
    张清南, 李昂, 陈晓岚, 范伯钧, 李佳欣
    2021, 49(6):  29-35.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.006
    摘要 ( 445 )   PDF (9007KB) ( 140 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    以平流层柔性充气囊体为研究对象,对分隔帘布式和高压气柱式2种不同内部结构的充气碟形囊体结构力学性能进行了研究。建立了基于膜单元和非线性接触算法的有限元模型,得到了2种构型囊体结构在相同压差及承载作用下的变形及应力分布,并通过试验结果的对比分析验证了仿真分析的准确性。研究结果显示,高压气柱式囊体结构在气柱表压较大时刚度更好且应力分布更均匀,能有效避免褶皱等失效模式。
    导航、制导与控制
    变体飞行器的运动学特性研究
    吕铁钢, 陈国光
    2021, 49(6):  36-42.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.007
    摘要 ( 407 )   PDF (4598KB) ( 166 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了解决飞行器机翼贮存空间大、运输困难等问题,以钻石背机翼为原型设计了纵向二次变形结构模型,用以寻求小型化的发射装置。通过拉格朗日方程建立了变形翼的结构动力学模型,分析了变形过程中的运动学特性,得到变形翼在展开运动过程中的动态方程。结果表明,变形翼振动能量的分布由外界对系统的激励或者作用大小决定,并且在不同马赫数下表现出不同的气动力特性,该建模方法满足变形翼张开过程中的运动学特性,可为变体飞行器工程设计与应用提供新的思路。
    基于落角约束的偏置比例导引律的研究
    严鹏辉, 刘刚, 缪前树
    2021, 49(6):  43-48.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.008
    摘要 ( 418 )   PDF (2751KB) ( 216 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为提升直升机机载反坦克导弹的落角和精度,根据弹目相对运动和碰撞三角形关系,给出导弹落角与弹目相对速度关系,进而推导出基于落角约束的变增益偏置比例导引律的关系式。通过与弹道成型制导律和分段变增益比例导引律对比,此导引律具有较高的制导精度,同时过载变化和控制能量消耗均较小。对此导引律研究表明,可以满足不同仿真条件并具有较高的落角精度,并随着落角约束增大,导弹过载和控制能量消耗变化加剧。最后进一步探讨此导引律的各项系数对弹道的影响,对偏置项和弹目视线角速率的变化分析表明,对于制导指令最初由偏置项起主导作用,此时弹道爬升,后续切换为比例项,在完成落角约束同时也保证弹道的收敛。
    指挥控制与通信
    激光制导武器打击跨江海大桥的方式研究
    陈利斐, 宗思光, 杨剑波
    2021, 49(6):  49-55.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.009
    摘要 ( 397 )   PDF (3407KB) ( 195 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    激光制导武器已广泛运用于作战,其精准特性对打击桥梁等重要军事目标效果突出。各类型桥梁的荷载传递方式不同,其薄弱环节也不同。桥梁属于固定点状作战目标,点状目标对打击精度要求高。选取典型的跨江海大桥进行受力分析,基于曲线拟合选出合适的激光制导武器瞄准点,结合飞机突击角度、指示器安全指示范围、激光制导武器“投篮”战术,提出了空对地激光制导武器打击跨江海大桥的运用方法。此研究结论可为空对地打击桥梁作战提供理论参考,也为我方对跨江海大桥的防空兵力配置提供理论支撑。
    目标特性与探测跟踪技术
    辐射风险和多目标跟踪精度约束下的传感器调度方法
    安雷, 李召瑞, 吉兵
    2021, 49(6):  56-67.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.010
    摘要 ( 388 )   PDF (2861KB) ( 127 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对杂波环境下的多目标跟踪问题,为提高跟踪精度、降低使用代价,提出了一种传感器辐射控制的长时调度方法。首先,基于部分可观马尔可夫决策过程(partially observable Markov decision process,POMDP)和随机有限集(random finite set,RFS)建立目标状态模型和观测模型;基于截获概率的思想,提出了改进的辐射风险量化方法;并以跟踪精度和辐射风险之间的有效平衡为目标,创建了优化函数。其次,采取高斯混合概率假设密度(Gaussian mixture probability hypothesis density,GM-PHD)平滑滤波器更新多目标状态,以最优子模式分配(optimal subpattern assignment,OSPA)距离为衡量指标,提出了多目标长时跟踪精度的预测方法;结合目标的辐射告警最大作用距离,提出了长时辐射代价的预测方法,设计了传感器调度流程。最后,通过仿真实验,验证了调度模型、调度方法的可行性。结果表明,使用改进的辐射风险量化方法进行调度,可以在实现辐射控制的基础上,进一步提高传感器资源的利用效率;所提调度方法在确保多目标跟踪精度的同时,有效降低了传感器辐射风险和切换次数,实现了杂波环境下多传感器多目标跟踪的合理调度。
    抗全向诱偏时序控制算法仿真研究
    万鹏飞, 付孝龙, 李跃威
    2021, 49(6):  68-73.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.011
    摘要 ( 377 )   PDF (4131KB) ( 169 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    反辐射导弹是现代战场上雷达的主要危险,在诸多对抗反辐射导弹攻击的应对方法中,采用有源诱偏系统是一种相对方便和有效的方法。分析了反辐射导弹导引头和诱饵站的工作机理,针对三站布局对抗ARM的全向诱偏,提出了一种基于脉冲抖动的时序控制算法,并通过计算机仿真验证评估了该算法的有效性、可靠性及实用性。
    遗传算法优化神经网络的雷达杂波抑制方法
    施端阳, 林强, 胡冰, 陈嘉勋
    2021, 49(6):  74-83.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.012
    摘要 ( 389 )   PDF (4005KB) ( 155 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对目标检测后仍存在剩余杂波影响雷达跟踪和占用数据处理资源等问题,提出一种基于遗传算法(genetic algorithm,GA)优化反向传播(back propagation,BP)神经网络的雷达杂波抑制方法。通过分析雷达目标点迹和杂波点迹差异化的特征,选取多维特征作为输入自变量,设计BP神经网络分类器模型,对雷达目标点迹和杂波点迹进行分类识别,进而滤除杂波。在数据输入时,利用遗传算法对神经网络的输入自变量进行优化选择,降低输入数据维度,缩短建模时间。在神经网络训练时,利用遗传算法优化BP神经网络的初始权值和阈值,提高网络收敛速度和识别精度。通过雷达实测数据测试表明:遗传算法优化后的BP神经网络与传统BP神经网络相比,雷达杂波点迹识别率提高了1.5%,识别时间缩短了20.4%。
    综合保障性技术
    基于多源信息的舷外有源+烟幕协同干扰研究
    智存, 吕明山, 王龙涛
    2021, 49(6):  84-89.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.013
    摘要 ( 400 )   PDF (2960KB) ( 147 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    为了提高舷外有源+烟幕干扰对雷达+红外复合制导反舰导弹的干扰效果,提出一种新的协同方案。舷外有源+烟幕干扰作为一种对抗雷达+红外复合制导反舰导弹的有效干扰手段,其舷外有源干扰机和烟幕的协同决策对干扰效果起着至关重要的作用。分析了雷达+红外复合制导反舰导弹的制导原理,通过仿真建模的方法,提出了精确化的舷外有源干扰与烟幕干扰的协同布设决策,该决策可在实际使用中提高干扰成功率。
    基于区间贝叶斯网络的复杂系统可靠性分析
    熊娜, 梅天宇, 李飞
    2021, 49(6):  90-97.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.014
    摘要 ( 366 )   PDF (1173KB) ( 224 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    鉴于传统故障树模型难以表达事件多态性、模糊性的情况,提出了一种基于区间贝叶斯网络的复杂系统可靠性分析方法。针对故障树模型中事件具有多状态的问题,提出了贝叶斯网络正向推理与反向推理方法,确定了底事件/顶事件处于不同状态下,顶事件/底事件处于不同状态的概率指标;针对底事件故障失效率难以确定的问题,引入三角模糊子集和区间三角模糊子集确定了不同输入条件下复杂系统的可靠性指标。可靠性分析验证了建模的准确性和可行性,在工程实践中具有较大的实用价值,可推广应用于小样本失效数据复杂系统的可靠性分析与故障诊断中。
    基于人为因素的航空装备系统效能评估技术
    吕宝, 刘钊, 魏小根
    2021, 49(6):  98-105.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.015
    摘要 ( 383 )   PDF (2645KB) ( 144 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    对于以往装备系统效能评估,人们更多关注装备的技术能力,而忽视了人对装备效能影响的关注。在分析航空装备系统效能特点的基础上,针对新形势下装备定型/鉴定试验要求,提出一种基于人为因素的装备系统效能改进评估方法,并建立了航空装备系统效能评估人因系数模型,有效解决了以往系统效能评估中未充分考虑人为因素影响的问题,使得装备系统效能评估结果更贴近部队外场使用实际。
    测试、发射技术
    联储联供模式下装备维修器材储存数量建模
    郑华颖, 高崎
    2021, 49(6):  106-111.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.016
    摘要 ( 364 )   PDF (881KB) ( 146 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    针对装备维修器材联储联供保障模式,通过分析部队与厂家装备维修器材储存数量短缺、积压所造成的损失费用与短缺时间,基于装备维修器材损失费用与短缺时间最小的目标,给出了部队与厂家装备维修器材储存数量的建模方法。示例说明了所给模型的灵敏性与适用性。
    飞行器技术
    导引头瞬态冲击环境辨识与天地差异分析
    苏华昌, 孙颖, 陈贵龄, 付玮, 王颖
    2021, 49(6):  112-117.  doi:10.3969/j.issn.1009-086x.2021.06.005
    摘要 ( 393 )   PDF (2490KB) ( 191 )  
    参考文献 | 相关文章 | 多维度评价
    某导引头在工作过程中出现功能失效,通过数据分析发现,导引头在发动机点火时刻出现异常,但产品在交付前通过了冲击试验考核。为了分析失效原因,开展了导引头的传递特性试验,基于遥测点时间历程,辨识出导引头安装端面的瞬态冲击环境。通过与地面试验对比发现,现有环境考核方式不能完全覆盖实际使用环境,为故障定位和试验改进提供了重要依据。该研究可以为其他产品环境条件分析制定提供借鉴。