- 余磊;马清华;王智毅;李泽阳;
大型弹箭系统模态参数的获取手段一般为有限元分析与地面振动试验。由于无法模拟飞行状态下的系统时变特征,通常需要基于若干特征工况对系统进行有限元建模或地面振动试验,最终通过数值插值法得到系统飞行模态频率,反复的建模分析与地面试验过程费时费力,资源消耗较大。本文基于集中质量-梁模型,采用有限单元法建立了一种弹箭时变模态参数快速预示方法,该方法引入时变的质量矩阵、刚度矩阵、阻尼矩阵对系统时变动力学模型进行正向建模,进而快速给出系统的时变模态频率参数。该方法采用某远程制导火箭的地面振动试验数据以及飞行遥测数据进行了验证,结果表明该方法能够可靠地模拟系统时变模态参数,有效解决了时变系统仿真繁琐的痛点,基于该方法得到的时变动力学响应数据对天地模态一致性分析、载荷辨识等动力学反问题具有重要意义。
2025年06期 v.45;No.231 971-977页 [查看摘要][在线阅读][下载 1531K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 吴泽;谭目来;丁达理;郭政委;
当前空战对抗条件下目标经常出现中大过载、强机动的现象,导致机动轨迹预测难度大。针对当前传统轨迹预测方法预测精度低、可预测时间短的问题,提出了一种基于贝叶斯优化的双向长短期记忆网络(BO-Bi-LSTM)多步轨迹预测方法。分析滑动预测方法,建立了在线滚动预测数学模型,解决了预测值的构造问题;利用贝叶斯优化方法自动对网络超参数进行寻优,迭代之后得到最优的超参数;对滚动优化滑动窗口长度进行分析,在经典滑动窗口长度中得出预测精度最高的滑动窗口长度;为检验该方法在机动轨迹上的预测性能,对一段经典机动飞行轨迹进行预测仿真,与其他3种神经网络预测模型进行对比,仿真结果证明贝基于叶斯优化的双向长短期记忆网络多步轨迹预测方法在预测精度上高于其他3种神经网络,在三维轨迹误差小于200 m的精度能持续预测4.5 s左右。
2025年06期 v.45;No.231 978-985页 [查看摘要][在线阅读][下载 1559K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 张紫琪;宋天威;王楷;陆正煜;尹中杰;
针对防空导弹拦截高速机动目标的难题,提出了一种考虑终端视线角约束的三维末制导律。基于三维弹目相对运动模型,建立了目标加速度自适应估计模型,该模型实现了对弹目视线角速度的有效跟踪,以及对目标加速度的高精度估计。进一步,建立了终端视线角约束从地面坐标系至弹体坐标系的转换关系,并结合滑模变结构控制与有限时间收敛理论,设计了一种能够直接应用导引头测量信息的末制导律,通过推导证明了制导系统状态量的稳定性和有限时间收敛性。数字仿真验证结果表明,该末制导律不仅能将视线角有效控制至期望值,还将平均脱靶量显著缩减至1米以内。相较于传统的偏置比例导引律,显著减小了防控导弹拦截高机动目标时末端需用过载,提升了导弹的制导精度。此外,该制导律直接利用导引头测量信息,有助于降低制导系统的复杂度,对防空导弹制导技术的研究具有重要的参考和应用价值。
2025年06期 v.45;No.231 986-994页 [查看摘要][在线阅读][下载 2848K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 景建斌;赵思伟;付良;王化轲;
火箭橇对飞机、导弹、航空飞行器等速度与加速动态试验测试至关重要。采用有限元分析预示试验工况是成功开展火箭橇试验不可或缺的部分。随着火箭橇试验速度的不断增加,对有限元模型的精度要求也相应提高。因此,需要提升火箭橇的整体建模技术,以满足各类试验需求。为更准确地预示火箭橇试验的动态响应,构建了基于薄壁结构的高精度模型,采用壳-实体混合单元实现薄壁结构的精确建模,并利用满足位移协调的网格,确保壳-实体单元间的位移一致性和载荷的准确传递,以提高模型的计算精度和稳定性。高、低速火箭橇运行过程的仿真结果表明,混合单元的薄壁结构在振动响应预示方面优于实体单元结构。试验结果与仿真结果的对比显示,在研究范围内,该模型的误差满足试验需求,其有效性和可靠性得到了验证。因此,采用混合单元薄壁结构进行建模能够更准确地预测火箭橇的动态响应。这一建模方法为火箭橇结构的设计和优化提供了重要技术支持,对提升火箭橇性能具有重要意义。
2025年06期 v.45;No.231 995-1001页 [查看摘要][在线阅读][下载 2407K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 武伟;陈芷怡;吕志超;朱睿;温雄飞;
本文基于多领域物理统一建模语言Modelica,通过研究固体火箭发动机安全保险机构驱动装置的工作原理,建立了包含伺服电机、齿轮传动机构、蜗轮蜗杆传动机构等组件的驱动装置系统仿真模型,并对模型进行了校核。以某型号使用的安全保险机构驱动装置为研究对象,应用建立的系统仿真模型计算了不同工况下驱动装置的转换时间、最大电流、平稳电流等参数,并与试验数据进行比较。结果表明,相同负载下,随着电压的增加,电机转速和蜗轮转速逐渐增大,转换时间减小。电机平稳电流、最大电流的仿真误差最大为0.7%和4.2%,转换时间的仿真误差范围为3.8%~8.7%,计算结果与试验结果吻合较好,模型能够正确地模拟驱动装置的运行规律。
2025年06期 v.45;No.231 1002-1008页 [查看摘要][在线阅读][下载 1468K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 尚云斌;吴超;袁先士;延小超;薛栋;王欢;
电动巡飞弹推进装置的性能直接影响其飞行速度、航程、续航时间和机动性等,因此准确获得推进装置的性能数据对于巡飞弹总体设计、作战效能评估等具有重要作用。由于电动巡飞弹螺旋桨尺寸较小,容易受到弹身和来流的影响,因此传统螺旋桨风洞试验方法不适合进行电动巡飞弹推进装置的性能测试。本文以电动巡飞弹推进装置整体为测试对象,研究并设计了一套风洞试验系统,可直接通过风洞试验的手段测量推进装置的性能,并对电源电压下降和直流电机发热的关键问题进行研究。最后在CG-02低速风洞中开展某型电动推进系统试验。试验结果表明,该系统具有较好的测量精度,并且试验数据相比于常规的螺旋桨风洞试验更加接近飞行辨识数据。该试验系统可以为电动巡飞弹推进装置的选型和优化提供数据支撑,有效地指导巡飞弹的总体设计。
2025年06期 v.45;No.231 1009-1015页 [查看摘要][在线阅读][下载 1305K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王云霞;原立明;杨德敏;
为了快速获得带加强环金属壳体在结构质量及外压载荷双重约束条件下加强环的设计值,本文首先基于某壳体外压载荷试验结果,校正了缺陷因子这一非线性屈曲分析中的关键参数,对比仿真计算与试验结果发现,以载荷-位移曲线的线性段终止处作为失稳判据,缺陷因子取0.02时的计算结果与试验值吻合较好,且若采用线性屈曲结果预示带加强环金属壳体的失稳载荷,试验修正系数可取0.72。之后,应用特征值屈曲分析及响应面优化等有限元分析手段,提出了一种高效的优化设计方法,通过建立参数化壳体几何模型,以加强环的厚度及宽度为设计变量、几何模型的结构质量和一阶线性屈曲特征值为目标参数,反向优化设计,获取满足目标约束的加强环结构尺寸设计值,为提高壳体的抗失稳能力提供了明确的加强措施,提高了设计效率。
2025年06期 v.45;No.231 1023-1028页 [查看摘要][在线阅读][下载 2206K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 刘建国;邱从礼;徐冰川;郑宇;
针对前向增强杀伤榴弹威力特性,提出了一种基于射击线法的打击轻型装甲车辆毁伤效能评估方法。划分了轻型装甲车辆毁伤等级,提出了破片对轻型装甲车辆毁伤判据;分析了前向增强杀伤榴弹威力特性,构建了基于弹药终点速度的威力场理论模型;研究了前向增强杀伤榴弹打击轻型装甲车辆弹目交会过程,提出了基于射击线法的毁伤效能评估方法。最后基于构建的理论方法和计算模型,对前向增强杀伤榴弹打击轻型装甲车辆毁伤效能进行了计算,为前向增强杀伤榴弹打击轻型装甲车辆提供技术支撑。
2025年06期 v.45;No.231 1038-1043页 [查看摘要][在线阅读][下载 1579K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 韩雪颖;周天帅;张博戎;朱冬阁;孟庆尧;彭祺擘;
运载火箭的入轨精度是衡量运载火箭飞行性能的重要技术指标之一。针对传统的运载火箭入轨精度评估方法仅依靠数学仿真而没有充分利用实际飞行信息的问题,且考虑运载火箭发射试验样本量小的特点,从分析影响入轨精度的干扰因素入手,提出了融合仿真样本和飞行样本的运载火箭入轨精度评估方法,同时也建立了运载火箭入轨精度评估的基本流程。基于已经充分校验运载火箭的飞行仿真模型,加入各干扰项,通过蒙特卡洛法获得仿真样本,与实际飞行样本一起经相容性检验和正态性检验后,采用一定置信度下的区间估计和随机变量的相关系数计算方法实现对运载火箭的入轨精度评估。最后结合实例应用验证了该方法的可行性,可为合理评价运载火箭性能和科学决策后续任务提供重要依据,具有较好的工程应用前景。
2025年06期 v.45;No.231 1059-1064页 [查看摘要][在线阅读][下载 1130K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 田斯源;石永彬;童静;卜月鹏;张阳;任凯;
扑翼弹箭飞行器在现代化智能战争中因其独特的高升力与低噪声性能而备受关注,扑翼弹箭飞行器可解决传统微型无人飞行器在机翼大迎角时的失速与不稳定流动问题。针对此飞行器的优势,本文利用大涡模拟方法,通过动网格技术与FW-H方程,建立针对仿生双翅扑翼的气动/噪声混合数值模拟方法,对双翅扑翼的高升力机理与噪声强度展开研究。本文通过模拟扑翼流场涡结构,探究其扑动时高升力机理与大迎角稳定流动现象的产生原理,研究发现其展向涡对大迎角状态下的流动具有稳定作用,可维持高升力0.18倍周期时间,流场处于较为稳定的状态,距扑动中心10倍弦长处噪声强度最高可达85 dB,具备较好的气动特性与噪声强度特性。
2025年06期 v.45;No.231 1098-1105页 [查看摘要][在线阅读][下载 2261K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 田学梁;景彤;赵太勇;沈钦云;胡琼;郑灿杰;王维占;吕腾辉;
为了探究陶瓷破片侵彻效能和靶后毁伤效应,采用弹道冲击试验和FEM-SPH算法,通过改变陶瓷破片的侵彻速度、破片尺寸、侵彻角度,研究陶瓷破片侵彻效能以及靶后碎片云毁伤效应。结果表明:ZrO_2陶瓷破片的穿透能力强于Al_2O_3陶瓷破片;随着侵彻速度和破片尺寸的增大,陶瓷破片扩孔效应增强,靶后碎片云体积增大,后效靶质量损失、穿孔直径、毁伤面积增大;随着侵彻角度的增大,铝靶穿孔形状由圆形转变为椭圆形,穿孔面积先减小后增大,靶后碎片云体积先增大后减小,后效靶质量损失、穿孔直径、毁伤面积先增大后减小。研究结果对陶瓷破片侵彻航天飞行器外壳以及内部电路板的毁伤评估具有参考意义。
2025年06期 v.45;No.231 1120-1137页 [查看摘要][在线阅读][下载 8621K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 许宝文;张丁山;高洪泉;全嘉林;徐笑;
针对试验过程中发现的伴随侵彻对弹道偏转有影响的现象,采用试验研究与数值仿真相结合的方式,详细研究了伴随体先于弹体着靶时对于弹体侵彻的影响规律。结果表明:伴随体先于弹体着靶时,侵彻仰靶过程中,伴随侵彻会增加弹体向下偏转角度;伴随侵彻会增加靶板的破坏面积,同时会减少弹体侵彻过程中的速度损失,下伴随侵彻的影响大于上伴随侵彻,速度损失最大幅度约减少20%;随着伴随体与弹体着靶点中心距离的增加,伴随侵彻对弹体侵彻偏转、速度损失的影响逐渐减小,两者相距3倍弹径时,弹体增加偏转幅度大于250%;相距4倍弹径时,弹体增加偏转幅度小于150%;相距5倍弹径时,弹体增加偏转幅度小于10%,影响甚微。
2025年06期 v.45;No.231 1155-1163页 [查看摘要][在线阅读][下载 1819K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王亚宁;庞川博;豆子皓;向玉伟;黎海青;
乘波体在高马赫数工况下,由于其乘波特性阻止了激波泄露,可以提供相比于传统升力体更好的气动性能。针对乘波体几何生成过程复杂的问题,基于参数化方法开发了面向锥导乘波体的批量化生成方法,建立了Ma=14,10°激波角下参数空间锥导乘波体几何及气动数据库,并定义评价函数实现了参数空间内锥导乘波体的全局遍历寻优,探究了不同控制参数对锥导乘波体性能指标的影响程度,并在工况Ma=10、14、18,0~15°攻角下开展了CFD计算。结果表明,优化算例具备良好的长细比、容积率和升阻比特性。通过定性分析乘波体参数对几何和气动特性的影响趋势,为锥导乘波体设计提供参考。
2025年06期 v.45;No.231 1172-1176页 [查看摘要][在线阅读][下载 1339K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 沈权;李旭;陈超;高智;雷泷杰;
针对无控弹药改造的弹道修正弹,因其具备低成本,高精度打击等优势,具有广泛的应用前景。弹道修正引信通常以电动舵机为执行机构控制舵机翼面进行姿态修正,作为影响控制精度的关键部件。本文以音圈电机作为研究对象,基于电压平衡与运动方程建立了音圈电机数学模型,通过Maxwell有限元仿真对电机的力学和磁场参数分布进行数值计算,基于电磁力和关键测量点磁感应强度的仿真精度在85%以上。利用参数化手段重点研究了位移行程、绕组电流对力学和磁场参数的影响,进一步分析了音圈电机的工作性能,结果表明0.8~1.3 A电流范围内,0~6 mm额定工作行程下,电机推力基本满足4N的力学指标,线圈电流对关键点磁感应强度呈线性变化关系,需重点关注位移行程对磁测量部件针对性补偿。
2025年06期 v.45;No.231 1183-1191页 [查看摘要][在线阅读][下载 2332K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 李星辰;王鹏;焦迎杰;聂聪;赵军民;
针对箭载无人机蜂群(以下简称箭载蜂群)现有作战效能评估方法与作战场景结合不足的问题,以箭载蜂群作战过程为依据,分析箭载蜂群在作战各阶段中的效能影响因素,综合考虑弹箭突防能力,蜂群协同作战能力,提取底层效能评估指标,建立箭载蜂群作战效能评估指标体系。根据不同效能指标在作战过程中综合发挥的作用,分析指标间的聚合关系,在箭载蜂群典型应用场景的约束下,提出一种基于指标聚合关系的模糊综合评估法(FCE-IAR),即结合模糊综合评判法和指标聚合关系分析8种方案下的箭载蜂群作战效能。结果表明:该作战效能评估指标体系和效能评估方法能够有效评估箭载蜂群综合作战的能力,协助指挥决策人员制定箭载蜂群协同作战方案。
2025年06期 v.45;No.231 1192-1201页 [查看摘要][在线阅读][下载 1646K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 吴伟潇;邵长兴;朱梦骋;张雪晴;钱龙;赵默涵;于奇;
靶弹总体设计与其动力系统设计作为串行步骤需要开展多轮迭代优化。动力系统设计遵循发动机最优原则,无法根据所输入总体参数直接得到最优靶弹总体性能,使得设计周期与成本增加。提出了一种多级推力靶弹内外弹道耦合方案优化框架,构建了固体火箭发动机性能分析模型和靶弹外弹道仿真计算模型,实现了内外弹道一次寻优设计。建立了以靶弹巡航时间最大为优化目标的内外弹道联合设计寻优算法,根据内外弹道联合设计寻优流程开展了在发动机结构强度、药柱力学特性、舱体总体布局以及靶弹稳控特性约束下低空超音速巡航靶弹巡航时间优化研究。对比初始方案,靶弹低空超音速巡航时间提升27.4%,从而验证了内外弹道一体化寻优设计方案的合理性。
2025年06期 v.45;No.231 1202-1210页 [查看摘要][在线阅读][下载 1731K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 关艳霞;何瑮;梁成相;罗伟锋;韩沛学;
惯组内部的温度会随着工作时间不断升高,引起惯性仪表零偏和标度因数的变化,尤其在不断小型化设计后,惯组内部温度场环境更加复杂。惯组的陀螺和石英加速度计的输出受温度变化影响较为明显,导致其在导航系统中的应用受到制约。其中,惯组的加速度通道主要由加速度计、模数转换电路等组成,模数转换电路的性能指标直接影响惯组的精度。本文提出一种加速度通道的温度补偿方法,在模数转换电路无输入电流的情况下,首先在惯组整机的温度场环境中建立模数转换电路自身零位输出与惯组温度场环境之间的温度模型,对模数转换电路自身零位输出进行一次温度补偿,然后连接加速度度通道,再对加速度通道进行一次温度补偿,避免了模数转换电路独立温补时与惯组温度场环境的差异影响惯组的温补精度,最终更加精确地建立了加速度通道随温度变化的模型,提高了加速度通道的温度补偿精度。以某惯组为例,将加速度通道全温零位重复性提升至原来的2倍~10倍,标度因数全温重复性提升至原来的2倍~3倍,通过试验验证了补偿方法的有效性和可靠性,从而提高了小型化惯组在全温范围内的工作精度。
2025年06期 v.45;No.231 1211-1218页 [查看摘要][在线阅读][下载 2814K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 陈丹强;王靖华;杨进;李国帅;杨啸天;
为提高航空子母弹使用效果,针对部分航空子母弹缺少全弹道模型的问题,开展航空子母弹弹道构建与验证研究,CFD仿真计算了母弹和子弹药的阻力系数,考虑悬挂装置弹射速度和风影响,构建了母弹和子弹药的质点弹道方程,采用了子弹药散布仿真与实际试验数据一致性对比,验证了弹道模型的准确性。航空子母弹弹道模型构建将为航空子母弹打击不同目标的弹量计算、投弹控制、毁伤评估等提供理论支撑。
2025年06期 v.45;No.231 1225-1230页 [查看摘要][在线阅读][下载 1489K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 姜夏宇;米晓林;姜昕悦;李西敏;杨诗兴;
本文针对动平台分布式雷达硬件资源受限时的协同探测需求展开研究,提出了一种基于节点自适应低比特量化的异构数据协同探测算法。首先,建立动平台分布式雷达自适应低比特量化的异构数据模型,推导关于目标多维未知状态与传播衰减的似然函数。其次,分析低比特量化非线性变换导致的多维未知参数耦合特性,构建其求解目标函数,设计基于批量梯度下降与差分进化算法的多维参数联合估计算法。最后,基于广义似然比检测(Generalized Likelihood Ratio Test, GLRT)准则推导动平台分布式雷达的异构检测器及其统计特性,设计恒虚警检测门限,论证系统的理论性能。通过两组仿真实验对应的数值计算结果证明所提方法的有效性和鲁棒性,验证了该算法具有广阔的应用前景。
2025年06期 v.45;No.231 1231-1239页 [查看摘要][在线阅读][下载 1652K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 王鑫博;马保吉;
针对光纤收集系统中多电机协同控制的动态耦合与非线性时变问题,提出了一种基于速度差补偿机制的模糊自适应多电机协同控制策略。通过建立张力摆杆偏移角度与三电机动态转速分配的耦合模型,构建主从控制与改进型偏差耦合相结合的复合协同架构,实现摆杆水平位置的自适应调节。为提升传统比例-积分-微分控制器对时变工况的适应性,采用模糊推理机制在线动态修正速度补偿参数,有效抑制时变负载引起的控制失配。基于Simulink搭建多电机协同控制系统仿真平台,并通过实验验证所提策略的有效性。结果表明,与传统方法相比,该策略显著增强了系统抗干扰能力,在动态响应速度与稳定性方面表现更优,尤其在高速变载工况下系统能够迅速收敛至稳态误差带内并维持平稳运行。
2025年06期 v.45;No.231 1240-1248页 [查看摘要][在线阅读][下载 2258K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 魏喜庆;翟文涛;杜厦;史翔宇;李建敦;
针对洲际高速运输及全球范围快速精确打击需求,本文创新性提出基于不同空域特性的两种轨道设计方案。针对依靠惯性滑翔的亚轨道飞行器方案,通过动力学建模建立速度矢量解算方法,并结合齐奥尔科夫斯基方程精确计算燃料需求。对于临近空间高超声速飞行方案,构建巡航数学模型并基于升阻比特性推导超燃冲压发动机燃料方程。理论计算与数值仿真表明:两种方案在燃料消耗方面呈现显著的航程相关性,且存在明确的技术优势交叉点——当航程超过临界值时,轨道飞行器燃料需求显著低于高超声速方案。特别地,临近空间飞行器的性能不仅与航程相关,更与升阻比参数密切耦合。本研究通过系统对比两种轨道方案的技术特性,为空天运输飞行器设计提供了理论依据与量化决策支持。
2025年06期 v.45;No.231 1249-1257页 [查看摘要][在线阅读][下载 2130K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 缪炜星;黄玉鑫;何林锶;魏茂刚;徐双;卿朝进;
在现代战争中,察打一体无人机(Reconnaissance and Strike Integrated Unmanned Aerial Vehicle, RSUAV)在执行侦察、监视、目标定位以及精确打击等任务时,面临着敌方导弹精确打击的巨大威胁。为了应对这一挑战,本文提出一种结合箔条弹和红外弹优势的混合投放策略以延长战场环境下RSUAV使用寿命。具体来说,我们首先构建了RSUAV、箔条弹和红外弹的运动模型,并首次将箔条云的动态雷达散射截面(Radar Cross Section, RCS)模型与红外诱饵的时变辐射模型集成至统一框架。随后,基于质心干扰原理,构建了混合投放决策的目标函数,结合红外与雷达敏感度权重动态调整干扰弹投放策略,以解决复合制导导弹难以被有效干扰的难题。最后,设计了一种自适应遗传算法,通过调整种群规模、适应度等参数,提高算法收敛效率,从而保证复杂多变战场的实时性要求。仿真实验表明,无论敌方导弹是红外、雷达还是复合制导,该方法均能对其进行有效干扰,从而显著提高RSUAV的生存能力。这种混合投放策略为现代战场提供了更为有效的电子战手段,具有重要的战略价值和应用前景。
2025年06期 v.45;No.231 1258-1267页 [查看摘要][在线阅读][下载 1427K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 时晨祎;徐永杰;郑娜娜;赵雄飞;张娜;
为了研究爆轰不对称性对线性聚能装药侵彻性能影响,运用有限元软件LS-DYNA,采用正交设计实验,选取起爆偏移量、药型罩壁厚、装药高度三种因素,对线性聚能装药侵彻45钢靶板的过程进行仿真,以侵彻靶板的深度为评估依据,通过毁伤效果分析得到三种因素对毁伤评估标准的影响权重;通过对相同水平下不同截面形状药型罩的线性聚能装药在不同起爆偏移量下侵彻45钢靶板的过程进行仿真分析,进一步得到弧顶锥形线性聚能装药、截顶锥形线性聚能装药、半球形线性聚能装药在不对称爆轰波作用下的侵彻性能以及抗偏心能力。研究结果可为线性聚能装药在工程应用方面提供一定的参考。
2025年06期 v.45;No.231 1268-1275页 [查看摘要][在线阅读][下载 1719K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 张天瑶;杨可;张浩亮;牛震;张卓;陈静;
制导光纤在武器装备应用中面临严酷的力学环境,为保障高速释放过程中光纤的可靠性,其外部设计了护套层,目前的研究缺乏对该护套层的实际承力检测方案及相关分析,为了测量并评估制导光纤护套层的承力能力,首次采用了集总式和分布式两种测量方案,基于光纤色散仪和布里渊光时域分析技术(Brillouin Optical Time Domain Analysis, BOTDA)的测试设备搭建了制导光纤护套层承力测试装置;测量了典型制导光纤的护套层承力大小,对比了集总式和分布式测量实验数据,验证了两种测量方案的有效性,并分析了护套层和内层光纤的承力关系。两种方案的测试相对误差在典型轴向载荷时约为0.4%。当制导光纤受到典型轴向载荷值时,其护套层与内层光纤的应变量差异约为0.3%,而护套层的承力值约为内层光纤的5-6倍,根据该方案可以进一步约束并完善对制导光纤的设计要求,以满足不同武器装备对光纤制导能力的需求,为制导光纤的护套层承力能力的提升奠定基础,对制导光纤的研发具有一定的指导意义。
2025年06期 v.45;No.231 1276-1282页 [查看摘要][在线阅读][下载 2096K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 郭梦飞;余凯旋;杨佳沛;邓恒;张皓;宋子豪;张延超;王慧武;
固体火箭发动机燃烧室需进行热防护,传统材料烧蚀性能难以满足现代高性能发动机的严苛要求。碳纳米管(CNTs)可增强绝热材料性能,但增强机理尚不明确。成功研制出基础配方与CNTs增强配方的三元乙丙(EPDM)绝热材料,并设计了用于模拟高速气流冲刷工况的烧蚀发动机开展烧蚀实验,对试验后炭化层进行结构、气相沉积以及炭热还原反应多角度分析,系统的研究了CNTs的增强机理。实验结果表明,CNTs增强了绝热材料烧蚀性能,烧蚀实验后炭化层表面存在原始炭、SiO_2富集、Al_2O_3沉积区域并揭示了其在不同区域的影响机制。通过系统探究多区域下的CNTs增强机理,为新型纳米绝热材料的创新设计提供了理论依据,为推动高可靠性固体火箭发动机热防护材料的工程化应用奠定了理论基础。
2025年06期 v.45;No.231 1283-1292页 [查看摘要][在线阅读][下载 2881K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 周明;曹立佳;郭川东;陈宇岑;刘艳菊;
针对拦截导弹精准命中目标的同时还要满足舵偏饱和与攻击角度约束问题,借鉴反步控制与滑模控制思想,提出一种带有舵偏饱和与攻击角度约束的动态面滑模制导控制一体化的设计方法。首先,结合一阶低通滤波函数建立考虑舵偏饱和的导弹纵向平面制导控制一体化设计模型,并将导弹的未建模部分作为扰动。然后,采用线性时变滑模面解决攻击角约束问题,通过一阶滤波器避免微分爆炸,并利用非线性干扰观测器估计和补偿扰动,引入Nussbaum函数处理舵偏饱和问题。最后,使用Lyapunov理论证明系统稳定性。仿真结果表明,导弹在所设计控制律作用下,既可以保证制导精度,还可以处理攻击角约束和舵偏饱和问题,体现出良好的性能。
2025年06期 v.45;No.231 1293-1302页 [查看摘要][在线阅读][下载 1448K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 林雪原;潘新龙;朱振球;李书锋;
最大相关熵卡尔曼滤波器(MCKF)可以提高复杂环境下组合导航系统的滤波精度,而核带宽的取值对MCKF滤波精度影响较大,为此如何正确选择核宽度是MCKF中的一个关键问题。根据滤波新息及其理论协方差构建自适应因子,并根据自适应因子及选定的最大核带宽进行在线自适应调整核带宽以消除核带宽对MCKF性能的影响,进而提出了一种具有自适应核的MCKF(AMCKF)。以GNSS/SINS组合导航系统对AMCKF进行了实验验证。实验结果表明,AMCKF具有在线自适应调整核带宽的能力、并能快速获得核带宽的最优值;相对于常规卡尔曼滤波器(KF)及具有强鲁棒性的MCKF(核带宽为2.5),AMCKF可提高位置精度分别约55.5%和24.1%,可提高速度精度分别约为34.9%和27.7%。
2025年06期 v.45;No.231 1303-1309页 [查看摘要][在线阅读][下载 1493K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 周学文;张晨辉;吕水燕;刘禁;巴玮韬;
气动热研究在火箭橇试验中具有至关重要的作用,它不仅能够为火箭橇的结构设计提供关键依据,还能确保其在高速运行中的安全性和可靠性。文章重点研究了空间离散格式、湍流模型、法向第一层网格高度等因素对气动热计算结果的影响,并以典型高速火箭橇简化模型为研究对象,开展了详细的气动热计算,通过分析橇体关键特征位置热流分布规律,揭示了轨道反射激波和整流帽对舱体侧面的干扰机制。此外,基于某单轨火箭橇试验数据,对仿真与实验结果的一致性进行了定量分析。研究结果表明:(1)火箭橇气动热预示中,空间离散格式宜选用Roe格式,湍流模型宜采用S-A模型,且法向第一层网格高度应不大于1×10~(-7) m;(2)典型橇体中无干扰区域的热流峰值为24 050 kW/m~2,主要集中在连接段;轨道反射激波在锥段舱体下半部分形成干扰,整流帽对舱体侧面形成明显的干扰,均使得干扰区域热流显著增大;(3)温度仿真结果与试验结果的最大偏差为17.88%,表明该数值方法可用于后续火箭橇气动热预测。本文的研究成果为火箭橇试验的工程应用提供了重要的理论支持。
2025年06期 v.45;No.231 1310-1317页 [查看摘要][在线阅读][下载 2431K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 唐自力;王暐;王维强;张华;
集群目标跟踪任务中密集机动个体跟踪存在编目难度大、算力资源要求高、航迹建模复杂的问题,在分析区分密集多目标和集群目标的运动特性及跟踪要点的基础上,提出了基于个体目标和群包络特征融合规划的集群目标跟踪策略,通过群组结构及数目建模,结合群结构的动态演化,对群组进行聚类、规划和分类,并在此基础上融合计算集群目标包络线的形状、中心、目标数量以及单个目标的灰度、位置等特征信息,实现集群目标跟踪位置的鲁棒提取,提高集群稳定跟踪能力和航迹准确生成能力。重点解决了群目标的聚类问题、群包络的位置提取和多个单目标位置融合问题、多个群组之间或群组超视场跟踪位置切换策略和平稳过渡问题,实验结果验证了所提方法能够有效提高跟踪性能,跟踪准确率提高了12%,跟踪稳定性提高了4倍,同时减少了计算量,工程应用前景好。
2025年06期 v.45;No.231 1318-1325页 [查看摘要][在线阅读][下载 1418K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ] - 崔铁军;李莎莎;
为研究机械元件受物理限制条件下的故障过程、原因及控制措施,提出了物理限制的机械元件故障概率模型。首先研究了装备中机械元件故障类型,其次给出了正态分布的故障概率模型和机械元件总故障概率模型,再次分析了影响因素重要性,最后建议了降低机械元件故障的措施并给出实例分析。研究表明物理限制下的机械元件失效包括疲劳、磨损、腐蚀、蠕变4大类13种故障模式。基于正态分布建立了故障概率积分表达式。机械元件总故障概率通过叠加13种故障概率表达式形成。断裂相关变量重要性最高,全局判据变量次之,磨损、蠕变和腐蚀相关变量重要性依次降低,共性变量影响最低。以“断裂优先、全局协同、渐进防控”原则制定了针对不同故障的措施。研究为装备可靠性分析、故障预测及安全设计提供新路径。
2025年06期 v.45;No.231 1326-1336页 [查看摘要][在线阅读][下载 2359K] [下载次数:0 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:0 ]