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作者:敖齐; 方斌; 黄晨 单位:空军工程大学航空航天工程学院; 陕西西安710038
摘要:针对隐身目标在不同方位角RCS差异较大的情况,传统的雷达探测模型通常为距离模型,忽略了隐身目标RCS的变化,导致探测隐身目标的误差过大,计算精度不足以满足现代作战的需求。针对隐身目标和雷达装备的特点,在雷达相对计算的基础上,对雷达模型进行了合理的推广,结合隐身目标RCS的实时变化,建立了实时雷达探测概率模型和仿真计算方法。通过仿真分析比较三种不同RCS的取值方案:取雷达散射面平均RCS值与取实时RCS值进行仿真。仿真结果表明:取实时RCS值的计算效果最好,适合对隐身目标的探测。
作者:郭姣; 刁桂杰 单位:北京机电工程研究所; 北京100074
摘要:在雷达目标信号优化的研究中,射频系统的幅相不一致将会影响雷达目标极化信号的精度。由于系统幅相特性的相互制约,很难建立一个统一的幅相误差模型。为提高射频仿真的可靠性,提出建立幅度和相位的误差模型,并针对极化信号的三种形式,通过理论推导与数学仿真,对幅相不一致性给极化信号仿真带来的精度影响进行分析。结果表明,相位不一致使线极化信号和圆极化信号畸变为椭圆极化信号;幅度不一致使线极化信号产生倾角误差,使圆极化信号畸变为椭圆极化信号。因此,必须提高通道间的幅相一致性才可以保证雷达目标极化射频信号的仿真精度。
作者:胡诗骏; 姚佩阳; 孙昱; 王勋 单位:空军工程大学信息与导航学院; 陕西西安710077
摘要:针对战场环境指挥资源调度结构设计中模型不完善且求解算法单一问题,用熵的概念引人信息交互可靠性因子,建立指挥资源调度结构设计问题更加完备的数学模型。针对传统的Gomory—Hu树算法实现复杂,提出一种改进的离散萤火虫算法和动态蚁群算法相结合的易于实现的全局寻优方法,采用改进的离散萤火虫算法为全局寻优,内层嵌套一个动态蚁群算法作为确定各决策实体等级下的局部寻优。最后通过一个联合作战案例的组织协作网,验证了所提方法的优越性。
作者:梅海涛; 华继学; 单位:空军工程大学防空反导学院; 陕西西安710051
摘要:研究武器一目标分配(Weapon—Target Assignment,WTA)问题,是以消耗最少弹药、拦截最多目标。传统方法采用典型的NP算法,受各种约束条件的限制。为提高WTA问题的求解速度和效益,提出了一种改进变异的直觉模糊差分进化算法。首先,,建立带有资源约束的WTA优化模型;其次,定义了目标函数与约束函数的隶属度和非隶属度函数,将模型转化为直觉模糊优化模型;运用算子k调节差分进化算法前后期的变异率,增强了求解直觉模糊WTA问题的全局和局部寻优能力。最后,通过与DE、CsaDE、AIS算法仿真比较分析,验证了该方法具有较快的寻优速度及较优的效益值。
作者:宋春吉; 韩壮志; 史林 单位:中国人民解放军军械工程学院; 河北石家庄050003
摘要:由于超高射速武器弹丸射速高、波束内同时存在多目标,群目标分辨应对弹丸的初速进行准确测量。为提高识别精度,采用时间-距离-频率的三维分辨技术做为解决超高射速目标分辨问题的一种有效方法。利用Simulink软件平台进行群目标分辨系统仿真建模,分析并验证了基于伪码测距的距离-时频三维分辨方法的正确性。针对伪码调制-相关解调体制造成的频谱泄漏问题,选取合适的带通滤波器参数,滤除了离目标谱线较远的“伪随机码周期谱线”,并通过调整雷达摆放位置,减小了加速度分量造成的多普勒模糊,为雷达目标识别优化提供了参考。
作者:宋向华; 张雳 单位:中国船舶重工集团公司第七一0研究所; 湖北宜昌443003
摘要:考虑到目前多管火箭炮武器系统发射时声光等信号特征明显,不利于隐蔽,且存在发动机尾焰过大,破坏周围设备,不利于小空间发射等缺点,研究采用密闭发射技术解决多管火箭炮发射时的此类问题。基于质量守恒原理和能量守恒原理,分别建立火箭发动机和火箭炮在密闭容腔内发射的内弹道数学模型,并采用matlab编程,进行仿真。分别分析了不同定向器长度、不同密闭容腔体积情况下对火箭炮内弹道的影响。分析结果表明,一定装药情况下,随着定向器长度的增加,火箭弹出口速度同步增大,但速度增大量越来越小;随着密闭容腔体积的增大,定向器内膛压峰值减小,但膛压峰值减小幅度越来越小。此时可根据计算结果优化火箭炮密闭发射内弹道,为改进火箭炮武器系统提供参考。
作者:宋召青; 王康 单位:海军航空工程学院七系; 山东烟台264001; 海军航空工程学院研究生管理大队; 山东烟台264001
摘要:在研究潜艇航行的导航定位问题中,潜艇远程长航时要求导航系统稳定。但是由于惯性导航系统元件陀螺仪会产生漂移误差,造成定位精度不准。为了确保潜艇的航行安全以及可靠性,需要保证潜艇长航时导航定位的精度。提出采用Delta算子高速采样方法,结合潜艇惯性导航系统误差模型,利用Delta算法对惯性导航系统误差方程进行解算,并进行常规卡尔曼滤波处理,实验结果表明,所得的经纬度定位精度较之传统的z域离散化解算方法优越,证明导航改进算法在高速采样情形下能有效提高潜艇长航时的导航定位精度。
作者:孙国梁; 张广磊; 郭维娜 单位:中航工业雷华电子技术研究所; 江苏无锡214063
摘要:为了能够量化地评估阵列雷达通道失配对信号处理性能的影响,指导雷达系统设计、通道失配指标分配和雷达处理性能估计,建立了通道失配影响分析模型。首先假设了一种通道的幅度和相位均匀去相关通道失配模型;然后基于均匀去相关误差模型建立STAP影响模型,并推导出ADBF和SLC影响模型;最后,构建目标、干扰和杂波场景,利用建立的模型对通道失配给阵列雷达SLC、ADBF和STAP带来的性能影响进行实例仿真。结果表明,所提出的建模方法能够评估通道失配对阵列雷达处理性能的影响,为阵列雷达系统设计、指标分配和系统性能分析提供量化的依据。
作者:杨伏洲; 范若楠; 赵罡; 张宇 单位:中国船舶重工集团公司第七0五研究所; 陕西西安710075
摘要:针对大尺度目标水下探测问题,首先采用板块元方法由Kirchhoff原理出发从理论上详细推导出目标表面的散射模型,并利用空间坐标系给出了面元的二维散射特性;然后将目标不同区域合成等效目标,在散射特性基础上利用时反聚焦特性建立了与水平线列阵之间的时反模型,结论表明采用时反的板块元大尺度目标识别时,时反时延因子的不同选取能够提高大尺度目标对应区域的处理增益,不但为多点方位估计的高信噪比要求提供了有力平台,且能实现大尺度目标不同区域的准确方位估计;最后,信噪比-15dB条件下MUSIC的目标多点方位仿真结果表明了改进方法探测目标的优越性。
作者:赵双; 鲁卫红; 冯存前; 李靖卿 单位:空军工程大学防空反导学院; 陕西西安710051; 信息感知技术协同创新中心; 陕西西安710077
摘要:微动特征提取对弹道目标防御识别具有重要意义。针对单部雷达存在的视角局限性及目标参数提取精度较低的问题,利用多视角观测对弹道目标微动特征进行了融合提取,提出了一种基于散射中心径向距离和序列的锥体目标特征提取新方法。在分析进动锥体一维距离像特性的基础上,根据散射中心径向距离和信号与锥顶散射中心位置变化曲线之间的相关性,采用二参数扩展Hottgh变换实现了锥顶和锥底散射中心的分离,并构建多视角联合方程组,提取出锥体目标的进动和结构特征参数。仿真结果验证了改进方法对目标识别的有效性与准确性。
作者:陈彬; 童创明; 李西敏 单位:空军工程大学防空反导学院; 陕西西安710051
摘要:在超低空目标探测问题的研究中,多径效应使雷达产生了探测盲区,限制了探测区域。为了有效探测超低空目标,研究多径效应对其探测距离的影响,提出了一种有效抑制多径效应的探测方法。采用物理光学法,结合等效电磁流法,计算出目标的直接散射场,并根据四路径模型,计算出介质微粗糙面与其上方三维导体目标的复合电磁散射。然后结合雷达距离方程,定义出归一化探测距离的概念,可用来作为分析多径效应对探测距离影响的依据。最后利用粗糙度、频率、极化特性等参量变化对多径效应进行仿真。仿真分析表明:当粗糙系数较小时,通过提高照射波频率、选用垂直极化波等方式可以有效抑制超低空目标的多径效应,为飞机超低空目标优化探测提供了参考。
作者:陈欠根; 程海鹏; 潘钟键; 吴慧 单位:中南大学高性能复杂制造国家重点实验室; 湖南长沙410083; 山河智能装备股份有限公司; 湖南长沙410199
摘要:为优化航空柴油发动机的性能,提高效率,减少污染排放,搭建某型二冲程航空柴油发动机GT—POWER仿真模型,依据不同转速下发动机的功率验证模型的准确性。分析发动机在不同喷油提前角和配气正时下发动机的功率、扭矩、NOx排放等变化特性,优化发动机性能。研究结果表明,发动机在喷油提前角为-13°的条件下,排气门打开角度提前6°CA,关闭延后6。cA,进气门打开角度提前6°CA,关闭延后6°CA,发动机的功率提高了3kW,燃油消耗率降低了2g/kW·h,极大地提高了航空柴油发动机的性能。
作者:冯军红 单位:中国民航飞行学院飞行技术学院; 四川广汉618307
摘要:对小机场场面监视点进行优化定位,可提高小机场场面使用率。由于小机场自身面积过小的原因,使得机场场面监视画面上出现航空器及各种服务车辆遮挡的现象。传统的定位方法,主要根据监视系统内部输入的参考特征点进行定位,当突然出现的遮挡物特征与参考特征不同时,定位过程中就需要通过迭代计算进行特征统一,使得产生大量的定位误差,导致定位精确度低的问题,提出遗传蚁群算法辅助Taylor级数展开的TDOA定位算法。根据TDOA测量值求解非线性定位方程组,并将遗传蚁群算法搜索的定位结果作为Taylor级数展开的初始参考点,有效的提高了算法的求解效率和收敛效率。仿真结果表明,hhsy算法在定位精度和平均迭代次数方面均接近基于真实位置的泰勒级数展开算法的性能,并且在定位地面站个数减少的情况下,表现出较好的稳定性,满足小机场场面监视定位精度的要求。
作者:冯茜; 王磊 单位:华北理工大学机械工程学院; 河北唐山063009; 华北理工大学组织部; 河北唐山063009
摘要:无人机自动驾驶的稳定性关系到飞行器的自身安全。无人机自动驾驶控制过程中,由于无人机在飞行过程中会进行急速转弯,外部强气流冲击对转弯中的稳定性带来较大影响。传统的PID控制方法在应用到无人机驾驶过程中时,需要进行大幅度的参数调整,以保证机身稳定,参数超调量过大会导致控制过程存在较为明显的误差。提出了基于量子遗传算法、神经网络的新型PID控制器设计方法,并应用到无人机的自动化控制中。利用量子遗传算法的自适应调整搜索能力优化神经网络的权值系数,避免神经网络陷入局部极小化及收敛速度慢的缺陷,利用改进后的神经网络算法优化PID控制过程,有效克服传统PID算法的缺陷,根据PID算法完成无人机自动驾驶控制器设计。实验结果表明,新一代控制器在无人机的PID控制过程中,耗时和延迟都明显优化,超调量较小,为驾驶系统稳定性控制设计提供了依据。
作者:高春庆; 肖明清; 孔庆春; 胡阳光 单位:空军工程大学航空航天工程学院; 陕西西安710038
摘要:针对目前干扰任务分配模型比较简单,在实战环境中适应性差的问题,以实战中多参数,多约束条件为基础,改进了目前的干扰任务分配模型;根据改进模型非线性,参数多,传统算法求解困难的特点,引入粒子群算法对模型求解。最后以干扰型空射诱饵弹与敌预警雷达对抗为例,对三种典型态势进行了仿真分析,结果说明了改进模型的有效性。