- 朱亚凯;杨雪榕;史格非;
针对无人机在复杂场景下的路径规划问题，本文提出了一种利用改进A星算法融合改进动态窗口法进行路径规划的耦合算法，使无人机具备应对静态和动态障碍物的避障能力。在全局规划方面，通过改进A~*算法的评价函数，提出了一种不依赖障碍物膨胀地图的路径规划算法，使得无人机能够针对先验静态障碍物规划出安全路径。在局部规划方面，增加了处理动态障碍物的评价函数，使无人机在面对高速动态障碍物时具有良好的避障能力。针对改进全局规划算法后导致路径拐点过多引起加减速频繁的问题，提出了冗余拐点删除策略。仿真结果表明，与传统算法相比，改进算法拥有更好的避障能力和更短的行驶轨迹，验证了该算法的实用性。
2025年05期 v.45;No.230 602-609页 [查看摘要][在线阅读][下载 1807K] [下载次数：902 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 傅吉顺;王欣;张可菊;华耀栋;王旭东;唐盼盼;
针对传统最近等值线迭代(ICCP)算法因惯导初始误差和重力测量误差导致的匹配精度不足甚至发散的问题，提出一种改进的ICCP算法以提高匹配精度和可靠性。首先，分析了影响传统ICCP算法匹配精度的两个假设条件，通过引入总约束误差来将估计路径限制在INS路径附近；在此基础上，利用MAD和MSD这两个匹配规则构建粗匹配，用得到的粗匹配路径替代后续精确匹配中的INS测量路径，再使用ICCP算法进行精匹配，以获得更高的定位精度；将惯导输出位置和ICCP算法匹配位置之差作为滤波器观测向量建立卡尔曼滤波器模型，对惯导系统误差进行校正。仿真和分析结果表明，在考虑惯导初始误差和重力测量误差的情况下，改进的ICCP算法的姿态误差最大值小于0.015°,航向误差小于0.4°,位置误差最大值小于30 m,导航精度较传统ICCP算法提升了70%以上，有效地提高了惯性/重力梯度组合导航系统的定位精度。
2025年05期 v.45;No.230 610-617页 [查看摘要][在线阅读][下载 2002K] [下载次数：282 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 董金龙;陈宇霄;马源晖;
超口径鸭式布局炮弹，弹身前部直径较大，重心靠前，弹身中部存在变直径截面，表面气体流动更为复杂。为研究其气动特性，采用数值计算的方法，分析了其升阻力特性、俯仰力矩特性以及弹体表面流场分布。结果表明，其升阻比随攻角变大先增加后减小，8°攻角时升阻比最大；对弹体分区研究各部位提供的俯仰力矩发现，攻角α=0°,俯仰舵偏角δ_z=5°时，弹尾提供正向俯仰力矩，在总俯仰力矩中占比超过30%,δ_z=10°时的操稳比相比δ_z=5°时的下降了46.8%;弹体变直径处出现涡，与舵面涡及弹体表面绕流涡相互作用，使弹体后段表面气体流动较为复杂，增加了控制难度。
2025年05期 v.45;No.230 618-624页 [查看摘要][在线阅读][下载 1807K] [下载次数：108 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 李文梅;王炅;吴炎烜;翟蓉;
为研究不同热环境下隔热涂层结构对引信热防护性能的影响，以JHX-1装药的典型中大口径榴弹引信为研究对象，对无隔热涂层、单隔热涂层和复合隔热涂层引信体进行慢速烤燃与快速烤燃仿真分析。结果表明：在快速烤燃与慢速烤燃条件下，隔热涂层的设计均能延长引信热响应时间，其中在快速烤燃环境下的延时效果最明显为69.1%;相同热环境且整体隔热涂层厚度不变的情况下，单涂层隔热防护结构对响应时间的延时效果优于复合涂层隔热结构，其中在外壳涂覆阻燃隔热材料的防护性能最佳，快烤下延时效果为51.6%;对于涂覆厚度受限的引信体，可以考虑内/外复合隔热涂层结构，并在满足功能要求的基础上，通过增加外层材料涂覆厚度来提高复合涂层结构的热防护效果。
2025年05期 v.45;No.230 625-632页 [查看摘要][在线阅读][下载 2012K] [下载次数：114 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 袁何维;武军安;郭锐;赵旭;孔繁林;
智能雷场利用声学探测系统与无线传感网络来实现对打击目标的定位与跟踪，但在复杂多变的应用环境中，声学探测系统难以输出稳定的测量信息，容易出现探测丢包与误识别现象；由于雷场各地雷节点初始采样时间不同、采样周期不同和信息传输时延等原因，导致各节点的量测信息是非同步的；由于环境干扰，雷场组网通信时会发生网络阻塞，导致通信丢包。针对上述问题，提出一种基于平均一致性的分布式卡尔曼滤波算法。实验结果表明：在异步网络中，有明显探测丢失与误识别现象时，所提方法仍能对目标进行定位跟踪，定位精度可达到5 m,满足智能雷场的定位需求，能够为智能雷场在复杂应用环境下的协同定位提供有效可行的解决方案。
2025年05期 v.45;No.230 633-641页 [查看摘要][在线阅读][下载 2173K] [下载次数：106 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 姜悦宁;李喜喜;马广甫;雷子菡;张德平;张翱;
为了研究旋转弹锥形运动的稳定性问题，给出了准弹体坐标系下的绕质心转动动力学方程并建立短周期动力学模型，推导了由欧拉角表示的锥形运动方程，通过引入复数攻角获得锥形运动方程的解析解。分别分析了存在初始扰动时两种状态下的锥形运动稳定性：一是不考虑马格努斯效应和阻尼效应，仅分析陀螺效应和气动静力矩作用下的锥形运动；二是考虑马格努斯效应和阻尼效应时的锥形运动并进行了稳定性分析，给出了锥形运动稳定的条件。最后结合理论分析和仿真结果，总结了自旋转速、静稳定性对锥形运动稳定性的影响：仅在陀螺效应和气动静力矩的作用下，低速旋转弹体需要通过静稳定的外形设计来实现锥形运动的稳定，对于静不稳定弹体只能通过大幅提高旋转速度来实现动稳定。考虑马格努斯和阻尼效应的影响后，低速旋转静稳定弹体的收敛锥形运动最容易实现，转速的提高将可能造成锥形运动的发散，而对于静不稳定的弹体需要合理匹配转动惯量同时提高转速来实现动稳定。
2025年05期 v.45;No.230 642-647页 [查看摘要][在线阅读][下载 1460K] [下载次数：171 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 冯敏慧;闫晓婷;刘思蓉;曹海军;郭光全;尹新明;段雅莉;薛晓林;王耀琦;
为了对带壳装药在坑道内爆炸的冲击波超压峰值进行快速估算，基于能量守恒原理及Taylor断裂准则推导了与壳体强度、厚度及密度相关的带壳装药与裸装药的等效换算公式，建立了带壳装药坑道内爆炸冲击波超压计算模型，利用已有带壳装药坑道爆炸试验对模型及其参数进行了验证。形成了两种带壳装药爆炸冲击波超压峰值工程计算方法，方法I通过等效参数η_1、η_2实现带壳装药与等效TNT裸装药的等效换算，结合已有的TNT坑道爆炸超压峰值经验公式进行估算；方法II通过等效参数η_1、η_2及η_3实现带壳装药与自由场TNT装药的等效换算，结合自由场冲击波超压峰值经验公式进行估算；方法I只适用于两端开口的等截面长直形坑道，而方法II能够适用于多种复杂形状的坑道(如十字形坑道)。开展了带壳装药在两端开口的等截面长直形坑道静爆试验，结果表明：两种方法计算结果均与试验结果吻合得较好，方法I计算精度相对更高。
2025年05期 v.45;No.230 648-655页 [查看摘要][在线阅读][下载 1467K] [下载次数：137 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 韩王申;周东谟;谢旭源;钟山伟;陈航;
为研究高低温循环载荷对推进剂装药结构完整性的影响，开展固体推进剂装药温度循环载荷试验，通过FBG传感器监测技术和激光轮廓扫描技术对推进剂药柱的温度场和变形位移进行监测，结合数值模拟结果进行对比分析。结果表明：在高低温循环载荷作用下，从外表面向药柱内部传热过程中温度变化逐渐减缓，整个药柱温度场呈梯度分布；数值模拟结果与试验结果吻合性较好，传感器监测技术可以实现对药柱内部温度监测。受高低温载荷影响，推进药柱发生膨胀和收缩变形，激光扫描技术能够有效观测药柱变形情况；在温度循环试验过程中推进剂药柱出现开裂，发生开裂的时间与仿真结果保持一致，表明试验方法具有有效性和适用性，可作为一种评估装药结构完整性的参考手段。
2025年05期 v.45;No.230 656-664页 [查看摘要][在线阅读][下载 2041K] [下载次数：241 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 许书慎;孟竹喧;刘正和;陈磊磊;
氢脆(或氢辅助破裂)对兵器制造中常用的高性能金属材料的安全性构成严重威胁。本文提出了一种结合氢脆相场断裂模型的PCE(Polynomial Chaos Expansion)拟合方法，旨在高效、精确地模拟与预测材料中氢脆断裂的行为。该方法将由氢引起的金属材料性能退化与相场断裂模型相结合，考虑了材料属性的随机性，以杨氏模量、断裂韧性等参数作为随机输入变量，构建了代理模型。为了验证模型的有效性，实施了二维数值案例研究，验证了代理模型在捕捉氢脆断裂裂纹萌生、扩展及最终断裂特征方面的能力。结果表明，所提出的模型能够准确预测氢脆的发生和发展过程，有效降低了数值模拟的高计算成本，为评估高性能金属材料在氢脆影响下的断裂行为提供有效手段。
2025年05期 v.45;No.230 665-674页 [查看摘要][在线阅读][下载 2293K] [下载次数：159 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 董啸;智小琦;肖游;于永利;
为了深入研究缩孔对慢烤特性的影响，对装填含铝浇注炸药的烤燃弹进行了带缩孔和不带缩孔且多点测温的慢烤试验，记录炸药在升温过程中的温度变化和响应烈度，试验结果表明，无论是否带缩孔，两发烤燃弹的最终响应表现均为燃烧反应。在试验的基础上，基于炸药的通用烤燃模型(universal cook-off model, UCM),建立了含铝浇注炸药的烤燃计算模型，并研究了缩孔变化对烤燃特性的影响。结果表明，缩孔置于不同区域时对点火温度无明显影响。但是，随着缩孔体积的增加，点火时刻炸药的反应度和点火时刻的压力呈指数趋势增大，这表明缩孔体积的不同对响应时刻炸药的内部压力及炸药反应度具有重要影响。因此，为提高弹药的热安全性，应限制装药缩孔的产生。
2025年05期 v.45;No.230 675-683页 [查看摘要][在线阅读][下载 2137K] [下载次数：120 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 汤祥;王昭;田小涛;黄萌;张博;
为了充分发挥固体火箭冲压发动机的性能，构造了进气道不起动保护等裕度控制方法。首先，通过进气道稳态模型来预估进气道不起动边界，即获取不同来流条件下进气道能够承受的最大背压。而后，通过壅塞流动的特征求取壅塞截面参数，并采用零维守恒方程得到进气道出口参数和不起动裕度，从而建立火箭冲压发动机计算模型。最后，采用不起动等裕度控制策略构造双环TD-PID控制器通过调节燃气发生器压强，进而对进气道的不起动裕度加以控制，使得进气道在能够起动的前提下发挥发动机的最优性能。仿真结果表明：对于方波形式的不起动裕度指令，与原始PID控制器相比，TD-PID控制器能够更加快速地收敛至设定值，且稳态相对误差由0.04%降至0.003%,加之燃气流量的最大相对负调量仅为2.4%,验证了该方法的有效性。
2025年05期 v.45;No.230 684-692页 [查看摘要][在线阅读][下载 1354K] [下载次数：2 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 常绪成;王敬宇;李康;汤谦;张心慧;
针对传统无人机避障算法在未知复杂环境中效能低的问题，提出了一种改进DWA(Dynamic Window Approach, DWA)融合算法。针对DWA算法全局性视角缺失的问题，引入了双向搜索策略以提高规划轨迹的全局价值；针对DWA算法计算速度与精度难以平衡的问题，设计了随环境调整的动态时间步长以权衡计算效率；针对DWA算法环境适应性差的问题，提出了变权重的轨迹评价函数以提高环境适应度；为提高多机协同模式下机间避障的能力，将改进后的DWA算法与最优互惠碰撞避免法(Optimal Reciprocal Collision Avoidance, ORCA)进行了融合。对提出的改进融合算法进行了仿真实验验证，与传统的DWA算法相比，无人机飞行轨迹长度减少了24.62%,任务完成时间缩短了36.11%,迭代次数减少了40.43%,整体性能得到了显著提升，对多无人机自主避障技术的工程应用具有指导意义。
2025年05期 v.45;No.230 693-706页 [查看摘要][在线阅读][下载 1844K] [下载次数：1209 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王欢;袁先士;贾文哲;于卫青;江春茂;郑琨;
针对0.6 m量级高速风洞现有滚转试验技术的不足，开展自动滚转试验技术研究。研制了适用于风洞的模型自动滚转装置，对滚转装置中的连接支杆、轴承等主要部件进行了设计校核，确保机构可靠性；开发了基于攻角、滚转角协同控制的测控系统，对测控系统硬件搭建及软件开发进行了介绍，通过试验验证了模型自动滚转角度控制误差最大为0.05°,满足风洞试验模型滚转角控制精度要求。基于该试验系统进行了试验数据处理方法的研究，提出了适用于攻角、滚转角耦合的模型自动修正及弹性角修正处理方法；最后针对某试验模型开展风洞试验，试验测力结果符合一般气动规律；不同期试验轴向力系数相对误差最大值为4.11%,力矩系数相对误差最大值为7.0%,验证了本文研究的试验系统及试验技术的有效性。为风洞自动滚转试验技术的应用奠定了基础。
2025年05期 v.45;No.230 707-715页 [查看摘要][在线阅读][下载 1910K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 戴程宇;姜毅;权亮;钱泓郡;
为研究不同的发射条件对透镜形武器与载机分离安全性的影响，以刚体动力学方程、嵌套网格技术结合非定常计算流体力学数值计算为研究手段，在不同的来流马赫数、初始弹射速度及发射方向下，对透镜形武器内埋弹射机弹分离过程进行模拟。结果表明：随着马赫数的增大，弹舱对弹体的气动干扰增强，弹体相对载机在X方向分离加快，Z方向分离减缓，分离过程中弹体俯仰变化加剧；弹射速度增大，在Z方向上弹体可以更快地穿越弹舱流场影响区域从而更快地离开载机，有利于机弹的安全分离；前向发射的弹体，在弹射力作用结束至弹体穿越弹舱激波干扰区域的这段时间内受弹舱流场干扰显著，出舱后存在抬头现象。后向发射的弹体受弹舱流场影响较小，能更快地与载机分离。但在无控发射条件下，出舱后弹体迅速朝前方翻转，无法实现向后发射的目的。
2025年05期 v.45;No.230 716-725页 [查看摘要][在线阅读][下载 2135K] [下载次数：103 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 庞川博;刘乐;李艺;
针对高马赫数环境下侧向反推发动机喷流的非定常干扰问题，采用数值方法求解考虑多组分掺混的N-S方程，研究锥柱组合构型喷流干扰流场的建立，获取典型时刻干扰流场分布以及气动干扰力及力矩的变化特性，分析不同高度、壁面温度以及表面气体引射条件对喷流干扰区域发展的影响。结果表明：当喷流开启后，喷管出口处燃气流与高速自由来流作用形成喷流干扰流场，在喷口上游形成分离激波，且干扰流场发展过程中分离激波逐渐前移；在有攻角条件下，背风侧分离激波前移更快，分离区域的不对称性会引起明显的气动扰动；分离激波的前移速度及最终位置对边界层厚度较敏感，当飞行高度提高、壁温增加或模型表面存在较大速度的气体引射时，边界层厚度增加，此时分离区域增大，干扰流场发展过程引起的气动扰动更加显著。
2025年05期 v.45;No.230 726-734页 [查看摘要][在线阅读][下载 1598K] [下载次数：77 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 姜勇;王冠男;张涛;罗文;
以开式循环火箭发动机起动系统为研究对象，针对高空起动过程中超调较大的现象进行研究，认为起动超调主要原因在于起动过程中装药燃烧与燃气发生器叠加工作时间长。利用系统仿真模型，研究了副阀与主阀打开时间对起动超调的影响，并提出了一种通过延迟副阀打开时间，减少装药与燃气发生器共同工作时间的方式实现降低超调的方法。首先，验证了计算模型与试验数据的吻合性，计算了副阀打开时间与主阀打开时间对起动超调的影响；其次，通过地面热试车，确定了降低起动超调方法的效果，并研究了该方法对发动机起动加速性的影响；最后确定了改进方案并应用于火箭飞行中，将发动机超调量降低至10%以下，验证了方法的有效性与可靠性。
2025年05期 v.45;No.230 735-741页 [查看摘要][在线阅读][下载 1256K] [下载次数：48 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 周嘉星;陈炜;高登巍;邓逸凡;李青;余子成;邓钊;
固定翼无人机的动力学建模通常将位置与姿态分开描述，导致求解复杂且控制迟滞。为解决这一问题，学者们提出了位姿统一建模方法。对偶四元数是常用的位姿一体化建模方法，但其姿态描述采用四元数，在姿态角过大时会产生退绕现象，导致不必要的能量消耗和控制复杂性增加。为避免退绕，本文将修正罗德里格斯参数扩展到对偶代数体系，提出了位姿扭量描述方法，具有无退绕、无参数冗余的优点。为了提高固定翼无人机位姿跟踪控制器的收敛速度，本文设计了基于扭量的有限时间滑模控制器(Finite-Time Sliding Mode Controller, FTSMC)。通过Lyapunov有限时间稳定判据和LaSalle不变集原理，证明了控制器能在有限时间内收敛。最后，利用Links-RT半实物仿真平台验证了基于扭量的建模方法无退绕现象，且FTSMC具有良好的控制性能。
2025年05期 v.45;No.230 742-750页 [查看摘要][在线阅读][下载 1961K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 周嘉星;陈榆豪;高登巍;邓逸凡;李青;余子成;邓钊;
采用多无人机协同调度可以极大提高电力巡检的效率。但在实际复杂环境下，面向电力巡检任务的多无人机调度优化存在多种复杂约束，导致优化模型的求解效率低下、收敛速度缓慢。针对上述问题，本文提出一种基于精英策略的自适应蚁群算法(AACOES)。首先，综合考虑同构无人机的飞行特性、电池续航能力以及外界风场等多种实际复杂约束条件，构建一个接近实际无人机巡检调度的优化模型。其次，针对传统蚁群算法在收敛速度及全局寻优能力方面存在的不足，引入精英策略与自适应调整因子，对算法的信息素更新规则进行了优化改进，从而有效提升了蚂蚁种群的多样性以及算法的收敛速度。最后，通过与多种先进算法开展对比仿真实验，验证了所提算法的有效性。实验结果表明，在多约束条件下，该方法能够显著提升多无人机协同巡检的效率与准确性，且在算法代价方面更具优势，稳定性较高，为电力巡检领域提供了一种新的技术手段。
2025年05期 v.45;No.230 751-760页 [查看摘要][在线阅读][下载 1915K] [下载次数：617 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘家铭;邓恒;杨春庆;朱文革;杨保雨;
为建立考虑老化效应的改性双基(CMDB)推进剂延伸率主曲线，开展了不同测试温度(233.15 K、253.15 K、273.15 K、283.15 K、298.15 K、323.15 K)和应变率(3.3×10~(-4) s~(-1)、3.3×10~(-3) s~(-1)和3.3×10~(-2) s~(-1))下不同高温加速老化时间后改性双基推进剂单轴拉伸试验，根据实验结果获得了最大延伸率，结合扫描电子显微镜实验分析了老化对最大延伸率的影响，基于现有理论建立了考虑老化效应的延伸率主曲线模型。研究结果表明：随着老化时间的延长，改性双基推进剂最大延伸率单调递减，拉伸断面内细观损伤逐渐加重，老化时间对材料的温度特性和率相关特性影响较小，考虑老化效应的延伸率主曲线模型可以较好地描述不同老化时间下延伸率主曲线。研究结果可为不同老化时间下固体火箭发动机药柱结构完整性分析奠定基础。
2025年05期 v.45;No.230 761-768页 [查看摘要][在线阅读][下载 1841K] [下载次数：84 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 赵东华;潘卓;
制导光瞄系统控制转台是一种高精度伺服机构，是激光制导系统的重要组成部分。为适应复杂多变的环境，转台需要满足快速安装使用、便携、响应快、精度高、野外环境适应性强等要求。根据转台的设计要求，完成了制导光瞄系统快速安装高精度控制转台的总体方案设计。其中无刷力矩电机作为驱动部件，旋转变压器作为反馈部件，采取直接驱动方案，消除了齿隙和空回等带来的转角误差。设计了配套的转接板和燕尾结构，并选用高强度、性能优异的钛合金材料，以满足快速装卸、轻量化需求。对伺服转台系统功能进行划分，将系统电路分为供电电路、控制电路、驱动电路三大版块，采用三闭环矢量控制算法实现系统控制。经实物试验验证，系统运行响应快，超调小，稳态误差在±0.005°以内，使用高精度的经纬仪辅助测试定位精度及其重复装调性能，转台满足轴角精度不大于±0.1 mil的要求，为同类控制转台设计提供了借鉴。
2025年05期 v.45;No.230 769-776页 [查看摘要][在线阅读][下载 2058K] [下载次数：167 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李莎莎;崔铁军;
侦察无人机作战效能取决于敌我双方的共同控制。为研究影响其作战效能的因素、作战失败过程及因素变化对作战失败的影响趋势，提出了作战效能分析与复合因素空间表征方法。首先研究了作战效能及其影响因素；随后从概念描述、拓扑抽象和数学计算三方面对无人机作战失败演化过程进行研究；提出了作战效能博弈分析方法并构建了复合因素空间。研究表明：作战失败演化过程可表征作战效能变化。概念描述可采用系统故障演化模型，构建无人机作战失败演化过程。拓扑抽象使用空间故障网络模型，得到作战失败过程网络拓扑图。数学计算通过特征函数建立了数学模型，可计算各事件发生概率分布。实例展示了分析流程，得到了作战失败过程中所有事件的发生概率分布。该方法从概念、拓扑、数学层面剖析无人机作战失败过程，构建复合因素空间表征敌我作战失败情况。最后说明了研究方法的一般性质，及存在的不足和解决方法。
2025年05期 v.45;No.230 777-787页 [查看摘要][在线阅读][下载 3821K] [下载次数：8 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 陈孟涵;冯涛;姜涛;陈怡;张婧怡;
巡飞弹三轴导引头在跟踪目标时面临单一光轴指向映射多组框架角组合、且需快速实时解算最优指令的技术难题。在对三轴导引头运动学分析的基础上，提出一种三轴导引头自适应快速跟踪策略，分析了三轴带宽和三轴增量组合对导引头跟踪速度的影响，建立了具有框架自适应性的适应度函数评价标准。仿真实验表明：所提策略能够在框架约束下解算最优跟踪指令，解决了因跟踪指令超出机械限位而无法跟踪的问题，实现了控制光轴沿最优路径跟踪目标，平均迭代时间为3.54ms,跟踪速度提高了30.4%。
2025年05期 v.45;No.230 788-795页 [查看摘要][在线阅读][下载 1653K] [下载次数：110 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 孟军辉;王迪;侯腾;谈超;卫社春;
集束弹药中子弹与母弹的分离过程对维持子弹稳定具有重要的意义，但由于流场中的复杂气动干扰以及气动弹性问题，子弹的分离姿态和轨迹难以预测。为了研究子弹与母弹分离过程中的气动弹性干扰以及初始攻角和多弹干扰的影响规律，针对这一典型的多体分离问题，采用双向流固耦合方法和刚体六自由度(6-DOF)方法对子弹的分离过程进行了数值模拟。结果表明，攻角对分离动力学特性有很强的影响，攻角越小越有利于子弹的分离，多枚子弹使得彼此尾流和扰动流场发生叠加，形成复杂的干扰效应，需在分离方案的设计阶段充分考虑。本文所做工作可为集束弹药的设计优化奠定基础。
2025年05期 v.45;No.230 796-804页 [查看摘要][在线阅读][下载 2856K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 李政;刘小明;陈万春;刘晓冬;金世鑫;田龙;
针对火工分离推杆实际工作过程中燃气泄漏导致的输出特性变化难以快速、精确计算的问题，提出一种基于高阶小量近似的内弹道解析解。修正了火药燃气泄漏对火工推杆输出特性的影响，不再受质量守恒假设约束，进而提高内弹道预测结果的精度。由解析公式直接计算火工推杆输出特性，无需使用数值方法对整个工作过程进行积分求解，显著降低计算耗时。对火工分离推杆各设计参数进行敏感性分析，得到火工推杆输出特性与各设计参数之间的变化关系。仿真结果表明：建立的内弹道数学模型与试验数据相吻合，相对误差在4%以内。内弹道解析解与数值积分结果相比，其中压强解析解最大相对误差为-0.876%,做功比解析解和速度解析解相对误差基本在1%以内，计算耗时相比数值积分方法下降了4个数量级。可用于火工分离推杆总体设计阶段的评估与优化，提高设计效率。
2025年05期 v.45;No.230 805-816页 [查看摘要][在线阅读][下载 1957K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 熊宗健;赵雨辰;姜毅;闫沛泽;刘汉宇;
火箭作为深空探测的核心运载工具，在其上升过程中，发动机喷出的高温燃气与周围空气相互作用，在火箭底部形成高温燃气流场，这种极端的热环境会导致运载火箭底部电子设备失效，严重威胁火箭飞行安全。针对“8+1”构型多喷管运载火箭不同喷管布局底部热环境问题，采用计算流体力学数值模拟的方法，基于有限体积法，使用DO辐射模型考虑H_2O、CO_2、CO等强辐射气体的辐射作用，采用Realizable k-ε湍流模型、多组分模型研究不同飞行高度下“8+1”喷管布局相对位置对运载火箭底部热环境的影响。研究结果表明喷管布局对运载火箭底部热环境影响较大。中心喷管后移在低空环境能改善底部热环境，在高空时会恶化底部热环境；外围喷管向内移动、向外移动和向外偏转在不同高度下均能改善火箭底部热流环境至多改善69.3%。
2025年05期 v.45;No.230 817-826页 [查看摘要][在线阅读][下载 2731K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 骆盛;李璇;娄江;毛瑞;王鹏;谭一廷;
分导协同攻击作为突破防空体系的有效手段，其技术核心在于多弹协同轨迹规划能力的优化。针对分导滑翔导弹集群协同打击任务中存在的多维度复杂约束问题，包括导弹分离后导致的初始高度差异、速度偏差与姿态角分散，以及三维空间中动态禁飞区的规避需求。提出一种融合高斯伪谱法与协调变量协同控制的新型轨迹规划方法。通过建立导弹三自由度运动学模型，深度耦合气动参数的非线性变化特性与多约束条件，构建了面向分导滑翔导弹集群协同的多目标轨迹优化模型。该方法采用自适应节点分布策略优化GPM的离散化过程，通过在禁飞区边界区域实施网格加密的方法，有效解决了传统方法在航迹拐点处约束违反率过高的问题。最后通过数值仿真验证，分别说明了该方法能够使分导滑翔导弹在初始高度、初始速度、初始姿态不同时，满足规避禁飞区约束，并以指定末速完成协同打击任务，验证了所提方法的有效性和优越性。
2025年05期 v.45;No.230 827-836页 [查看摘要][在线阅读][下载 2100K] [下载次数：144 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王壮壮;宋居正;李耕耘;
为了解决飞机面临的空空导弹威胁问题，提出了一种利用诱饵弹配合进行规避的方案。首先，建立了飞机、诱饵弹和来袭导弹之间的相对运动模型，设置了可以调节飞机、诱饵运动的5个控制变量。根据协同规避导弹攻击原理，将诱饵弹的工作过程分为两个阶段并建立了相应的机动决策关键技术指标，进而建立了飞机与诱饵协同机动规避导弹的变权重最优控制计算模型。然后，在滚动时域理念下运用多岛遗传算法对优化模型进行了闭环求解，实现了实时为飞机提供可以量化的机动控制策略。最后，采用构建的协同规避效果评价函数从规避效率和安全距离方面对优化结果进行了定量评价。结果显示，在所选状态下飞机可以在5.4 s内脱离导弹的视场，并在导弹击中诱饵时距导弹有足够的安全距离。经过大量的蒙特卡罗计算后发现，该优化控制模型规避来袭导弹的成功率为98.1%,极大地改善了我方飞机在对抗环境下的生存能力。
2025年05期 v.45;No.230 837-846页 [查看摘要][在线阅读][下载 1756K] [下载次数：148 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 顾兴汉;蔡星会;吴宇际;王涛;
光辐射是核爆能量组成的重要部分，研究其对特种防护材料的损伤具有重要意义。为方便评估特种防护材料在空中核爆光辐射下的损伤情况，基于多种材料激光损伤试验数据和在核爆下的真实损伤数据，结合小子样问题常用的Bootstrap理论，提出基于Bootstrap-TRF混合优化的分段拟合法，拟合出核爆与激光之间对材料损伤的等效关系函数。算法拟合优度R~2=0.458 8,测试集平均相对误差仅为26.45%,在高能段(x=5.49×10~6 J/m~2)的预测误差为1.92%,计算时间为18.69 s。对比已有基于Bootstrap理论的3次B-样条插值法和最小二乘支持向量机(LS-SVM)法用于小子样问题研究，算法在拟合优度、误差情况、外推能力及计算效率等方面均具有良好的表现，展示出在光辐射与激光对特种防护材料损伤等效关系函数拟合的有效性和适用性。
2025年05期 v.45;No.230 847-856页 [查看摘要][在线阅读][下载 1699K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 汪克勤;张如飞;丛玉华;李楠楠;王志胜;李东锦;
在导弹跟踪、无人机导航等目标跟踪任务的应用场景中，目标跟踪轨迹受到多种因素的影响，如光线变化、相似目标干扰与遮挡等。不可避免地会引入逐渐累积的动态误差而产生目标漂移的现象，这使得一般的基于孪生网络的跟踪器难以在长时跟踪中保持鲁棒性。为解决此问题，基于人类观察习惯和目标完整性特征设计了一种目标完整性修正模块，并将其与SiamRPN算法相结合，通过在预测过程中动态地给出预测框修正建议的方式来降低跟踪过程中的累计误差，提高模型抗漂移能力。在UAV123和OTB100等公开数据集上进行的对比实验表明目标完整性修正模块对于提升孪生网络目标跟踪算法的长时跟踪性能有明显作用，同时可以缓解光线变化、目标姿态及尺度变化、遮挡等各种干扰因素对跟踪器所施加的不利影响。
2025年05期 v.45;No.230 857-867页 [查看摘要][在线阅读][下载 3253K] [下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨擎宇;朱勋磊;李臻;戴伟;李芳;李庆波;谢文龙;
为解决当前空中交班指向误差及交班概率难以在线准确计算的问题，本文基于指令制导体制，系统分析了影响空中指向误差与交班概率的误差来源，利用几何近似和方差分析建立了一套空中交班指向误差与概率解算模型，并针对指令数据更新周期变化的影响，设计了自适应系数。仿真结果表明，本文模型解算的交班概率偏差在0.5%以内，指向误差偏差在0.05°以内，解算时间小于1 ms;且本文模型可适当调整误差源，以适配不同的飞行工况，对不同体制下空中交班概率及指向误差的在线解算具有较好的参考意义。
2025年05期 v.45;No.230 868-877页 [查看摘要][在线阅读][下载 2293K] [下载次数：3 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 任凯;石永彬;卜月鹏;张阳;童静;田斯源;
为了提高基于深度强化学习的气动外形优化效率，提出基于代理模型的深度强化学习气动优化框架。深度强化学习存在样本利用率低的问题，在气动优化中需要大量使用流场数值模拟来获取样本数据，通过引入代理模型，能够快速生成样本数据，减小对流场数值模拟的依赖，提高气动优化效率。在跨声速翼型减阻优化设计中，仅使用深度强化学习和使用基于代理模型的深度强化学习优化方法都能获得最优解，但代理模型的使用能够使流场数值仿真次数减少67%,显著提升优化效率，在翼型反设计中，基于代理模型的深度强化学习优化方法得到的反设计翼型和目标翼型压力分布以及翼型形状均吻合较好，进一步验证了提出的基于代理模型的深度强化学习气动优化框架的有效性。
2025年05期 v.45;No.230 878-886页 [查看摘要][在线阅读][下载 2002K] [下载次数：21 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 周嘉星;余子成;高登巍;黄桂兰;陈志高;邓钊;
针对四旋翼无人机吊挂负载系统传统建模方法(牛顿-欧拉/拉格朗日)建模步骤繁琐、计算效率低以及负载摆动稳定时间过长的问题。首先，提出一种基于Kane法建立四旋翼吊挂系统动力学模型的方法。该方法无需分析牛顿-欧拉法中的理想约束反力，也不必计算拉格朗日法中的动力学函数及其导数。在此基础上，设计一种基于自适应矩估计-神经网络-PID(Adaptive Moment Estimation-Neural Network-PID, Adam-NN-PID)的抗摆控制器，并搭配一种摆角-位移控制策略，以实现负载快速稳定；最后，在仿真环节中，对系统加入多种风扰，以研究抗摆控制器的动态控制效果。仿真结果表明：相较于传统PID和BPNN-PID摆角控制器，基于Adam-NN-PID设计的抗摆控制器，能更快速的使负载稳定，并且负载摆动幅度更小。
2025年05期 v.45;No.230 887-899页 [查看摘要][在线阅读][下载 2246K] [下载次数：15 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 王萧鉴;李文军;梁增友;李巧歌;高冉;罗佳睿;
针对无人机轻量化发展战斗部携带能力受限的问题，设计了直径为20 mm的小口径聚能装药，通过数值模拟方法对比并分析了平顶型、锥顶型与圆顶型三种罩顶形状对射流成型状态的影响，开展了三种罩顶形状不同炸高下侵彻45#钢靶的仿真，并通过试验对仿真侵彻结果进行验证。结果表明，平顶型结构所形成的射流相对于其他两种结构头部与杵体更粗，射流总长度更短；当炸高为3倍口径时，三种射流的侵彻深度与开孔直径均最佳，其中平顶结构射流侵彻深度与开孔直径分别为70.5 mm与7.81 mm,高于其他两种。仿真结果与试验结果在侵彻深度与开孔直径上的误差分别为2.17%和3.88%,证明数值模拟有限元模型可靠。该研究可为不同罩顶形状射流成型与小口径聚能装药侵彻性能研究提供参考。
2025年05期 v.45;No.230 900-910页 [查看摘要][在线阅读][下载 1676K] [下载次数：211 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 赵璐;史常丽;余聪;戴宗武;程泓严;
多普勒雷达测速技术是自主导航技术中的一项重要技术，多普勒雷达测速是通过提取回波信号频谱中的多普勒频率获得飞行速度，但由于多普勒雷达回波频谱特性易受到地形散射特性影响，尤其是沙漠地形下，多普勒雷达回波频谱中心发生严重频率偏移，导致测速精度差。本文创新性的提出了一种时频分交叉波束测速技术，在传统单波束测速的基础上，利用分时发射两个不同频率的信号，经同一天线辐射形成交叉波束，通过求取交叉点的频率值获取飞行速度。经实际飞行试验数据验证：该技术有效解决了沙漠地形下的多普勒雷达回波频谱偏移导致的测速偏离真实测量值的问题；同时通过交叉波束重叠等效减少波束宽度，交叉波束回波频谱在交叉频率值处的频谱宽度小于单波束回波频谱宽度，降低了测速值的随机误差。因此，提出的基于时频分交叉波束的测速技术有效提高了多普勒雷达的测速精度。
2025年05期 v.45;No.230 911-918页 [查看摘要][在线阅读][下载 2265K] [下载次数：85 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 苏珂;徐莹;焦国强;
导航干扰作为导航对抗中的关键手段，在现代化战争中为争夺战场制空权发挥了重要作用。俄乌冲突作为当今国际形势的重大热点，双方通过导航干扰技术持续扩展应用场景并创新作战方式。利用国际GNSS服务(International GNSS Service, IGS)监测站数据，针对俄乌冲突战场实例，从干扰时间、干扰地点、干扰烈度、干扰模式和干扰定位性能角度分析了俄乌双方在现代化战争中采用的导航对抗手段，通过评估导航对抗期间各卫星导航系统性能，结合导航战的概念，分析了导航对抗期间卫星导航系统的可用性。研究表明，导航对抗已从单一频点干扰发展为多系统频谱动态博弈，导航定位性能与导航干扰模式直接相关，天基监测数据可有效支撑战场态势感知，这对未来应对智能化战争挑战具有重要启示意义。
2025年05期 v.45;No.230 919-934页 [查看摘要][在线阅读][下载 8761K] [下载次数：383 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 张笑宇;范真真;
多层多参数加权分数阶傅里叶变换凭借其多控制参数和信号伪装特性，成为提高通信系统保密性的研究热点。为提高多层多参数加权分数阶傅里叶变换调制信号的抗窃听性，提出了一种时分调制的多层多参数加权分数阶傅里叶变换信号产生方法，该方法通过对旋转系数的奇偶性判定，进行不同旋转系数的时分调制，进一步丰富了加权分数阶傅里叶变换的控制参数数量。仿真结果表明，时分调制信号的功率谱特性、时域波形特性及星座图特性与未经过时分调制的信号相同，且通过此方法产生的信号可有效降低第三方的截获参数的概率；当第三方旋转系数偏差0.2时，误码率为10~(-1)时，可提高信噪比约6dB,进一步提高抗扫描性和抗窃听性。
2025年05期 v.45;No.230 935-942页 [查看摘要][在线阅读][下载 2061K] [下载次数：31 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭晶晶;王建华;徐鹏;于沫尧;傅嘉威;
为提升航天发射任务弹道生成的响应效率与适应能力，分析发射任务关键因素建立弹道库，提出基于相似性指标的弹道匹配与快速生成方法。针对传统网格划分法因维度灾难导致采样效率低下，以及牛顿迭代等传统优化方法初值依赖性强、易陷局部最优的问题，采用拉丁超立方采样生成多维参数组合，构建覆盖多维环境变量的弹道库，降低高维弹道库构建的计算复杂度；结合改进差分进化算法与序列二次规划方法，构建混合优化框架进行弹道规划，融合前者全局搜索能力与后者局部快速收敛性，有效解决传统梯度类方法在复杂约束下收敛不稳定、解质量差的问题。针对航天发射任务，设计相似性匹配准则，实现相似任务的快速检索与弹道调用。数值仿真表明，该方法在优化质量与响应效率上均优于传统策略，能显著缩短弹道生成时间，为快速响应航天发射任务提供可靠支撑。
2025年05期 v.45;No.230 943-952页 [查看摘要][在线阅读][下载 1874K] [下载次数：1 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 耿学龙;明超;徐梓赫;白志恒;冯彤;
针对浅水区复杂海流环境水下无人航行器的运动特点，文章开展了海流对水下无人航行器运动特性的影响研究分析。首先，基于浅水区海流特性，分别构建了浅水区层流与紊流数学模型。在此基础上，构建了考虑海流作用的UUV运动模型，并基于该模型分别在层流与紊流环境下开展螺旋下潜运动特性仿真分析，并依此探究浅水区海流对UUV运动的影响规律。仿真结果表明，浅水区海流直接影响水下无人航行器的运动特性，改变其速度与姿态角，从而导致轨迹产生偏移并改变回转半径。在层流环境下，轨迹偏移方向与海流流向角基本一致，但与风向角存在一定差异；在平流风与阵风共同作用下，会同时增大偏移量与回转半径。在紊流环境下，轨迹呈现随机偏移与振荡现象，其中紊流平均速度主导偏移量，紊流强度则同时影响偏移量的波动范围和回转半径的变化幅度，随着紊流强度的增加水平轨迹偏与垂直轨迹移量分别增大到11.105 m、2.004 m,回转半径由4.578 m增大到8.097 m。研究结果可为浅水区水下无人航行器的路径规划与自适应控制提供理论依据，具有一定的工程应用价值。
2025年05期 v.45;No.230 953-960页 [查看摘要][在线阅读][下载 2478K] [下载次数：222 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭祥;王利勇;冯海伟;赵桓;张灵芝;高洁宇;陈菁瑶;
针对弹道信号中存在的噪声干扰问题，尤其是没有信号的先验统计特性，因此不能使用某一固定参数的滤波器来处理该噪声干扰问题。本文基于改进的粒子群优化算法(Improved Particle Swarm Optimization, IPSO),提出一种改进的最小均方(Least Mean Square, LMS)自适应的信号滤波方法(简称IPSO-LMS方法)。传统的标准粒子群优化算法中，所有的粒子均采用相同的更新策略，导致种群多样性缺失，并且标准粒子群优化算法还特别容易陷入局部最优。本文所提的IPSO-LMS算法，通过设置不同的粒子搜索机制，智能的筛选出LMS滤波器的阶数和迭代步长的最优参数值，进一步提升了LMS自适应滤波器的性能。数值结果表明，与PSO-LMS算法相比，本文所提的IPSO-LMS算法在前2秒内瞬态响应振荡幅值大幅度减小，稳态响应收敛速度更快。此外，在不同输入信噪比(signal-to-noise ratio, SNR)下，IPSO-LMS滤波算法对于低SNR信号的降噪效果更加突出，即在一定范围内大幅提升SNR可以一定程度减小均方根误差。对于高SNR信号，虽然均方根误差进一步缩小，但SNR优化空间有限，因此本文所提的IPSO-LMS滤波算法在低SNR下滤波效果优势明显。
2025年05期 v.45;No.230 961-969页 [查看摘要][在线阅读][下载 2078K] [下载次数：297 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：0 ]