- 苑凯华;田海涛;
高速飞行器长时飞行时,容易产生流场、结构、温度等多物理场耦合的气动弹性问题,影响飞行性能和安全。针对上述问题,总结了国内外热气动弹性多物理场耦合建模策略和高速非定常气动力计算方法的研究进展,回顾了风洞中开展气动弹性风洞试验的研究工作和存在的难点,并对国外高速飞行器研制过程中出现的热静气动弹性问题、热颤振问题和热气动弹性/控制/推进系统耦合问题进行了全面梳理,在此基础上对未来的研究趋势进行了展望。
2020年03期 No.201 1-7+15页 [查看摘要][在线阅读][下载 395K] - 田世超;杜新;武猛;丁云广;夏强;
基于吸气式巡航飞行器常用设计参数建立参数化模型,以Isight为平台实现几何建模、网格划分以及气动计算的集成,采用L_(27)(3~(12))正交试验表结合方差分析方法开展气动模型设计参数的灵敏度分析。同时,采用L_(16)(2~(15))正交试验表并设计交互作用表头,对喷管设计参数进行耦合作用分析。结果显示,除进气道第二楔角、第三楔角、燃烧室扩张角以及喷管下壁转折角外,其余设计参数对气动性能存在显著或极显著影响。在耦合作用方面,喷管各设计变量对气动性能的耦合影响显著。最后,在飞行器灵敏度分析的基础上,以升阻比最大为目标,选择主要影响参数开展了气动外形优化。
2020年03期 No.201 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 644K] - 赵黄达;杨超;吴志刚;
针对吸气式高超声速飞行器推进系统存在的不确定性问题,采用随机多项式展开(PCE)和蒙特卡罗模拟(MCS)两种方法开展了推进系统不确定性定量研究,得到了推力的概率密度函数以及置信区间,从而对推力的不确定性进行评估。首先对一典型吸气式高超声速飞行器的推进系统进行了建模,将模型分为外压缩段及内流道段,考虑溢流效应的影响,得到了气流参数分布及推力结果。随后考虑马赫数、迎角及燃油当量比的不确定性,采用PCE方法进行不确定性分析,将得到的推力估计值、置信区间及计算效率与MCS结果进行对比。结果表明:所建立的推进系统模型可快速评估吸气式高超声速飞行器的推力特性,PCE和MCS两种方法的推力统计分布结果相吻合,但PCE方法计算效率更高,可以在初步设计阶段快速评估推进系统的不确定性。
2020年03期 No.201 16-22页 [查看摘要][在线阅读][下载 719K] - 柴琨琦;张刊刊;王健;杨令飞;
针对高超声速跳跃滑翔弹道,采用Gauss伪谱法进行弹道优化设计,选取优化弹道的典型特征点设置补能策略。对补能过程中不同攻角规律带来的速度增量进行拟合,通过寻优并考虑弹道衔接,确定最佳补能攻角。基于补能结束点的飞行状态参数,再次采用Gauss伪谱法优化飞行轨迹。对比了在不同弹道极高点和弹道极低点进行补能对飞行轨迹、攻角、热流、动压、过载等典型参数的影响,得到了补能时机对飞行轨迹影响的规律,确定了跳跃滑翔弹道补能策略的选取原则。
2020年03期 No.201 23-29+58页 [查看摘要][在线阅读][下载 484K] - 张灿;郭杰;
基于2021财年美国国防部直属机构和各军种公布的研究、开发、试验与鉴定(RDT&E)预算文件,结合2017—2020财年国防预算文件,对美国当前高超声速技术科研领域的经费投入情况进行了全面的梳理,并从整体科研布局、军兵种经费配置结构、科研活动类目、细分技术领域等多个维度进行了统计分析。在此基础上,结合具体的科研项目经费规划和研究进展情况,分别对美国当前高超声速导弹、高超声速可重复使用平台以及高超声速防御的发展态势进行了分析。
2020年03期 No.201 30-36页 [查看摘要][在线阅读][下载 649K] - 宋功媛;张灏龙;刘盛志;赵滟;蒲洪波;
美军在长期实践的基础上,针对体系化运用的装备构建了一套完整的试验体系。针对美军防空反导装备成体系试验进行研究,从全生命周期、试验层级、试验手段等三个维度对美军防空反导装备成体系试验的内涵进行描述,对试验所涉及的方法及部分关键支撑技术进行介绍,并对美军在开展防空反导装备成体系试验工作中的试验策略进行提炼,为装备试验鉴定提供参考。
2020年03期 No.201 37-41+72页 [查看摘要][在线阅读][下载 299K]
- 李宗星;张锐;
针对带有非线性特性和模型不确定性的导弹纵向通道,结合扩张状态观测器,设计了一种自适应鲁棒控制方法。该控制方法首先设计了自适应控制律,对弹体模型中的不确定参数进行在线辨识和补偿;然后针对辨识结果与真实模型之间存在的偏差,利用扩张状态观测器作进一步修正;最后设计鲁棒控制部分以对模型中的补偿残差等进行抑制并保证闭环系统的稳定性。仿真结果表明,所设计的控制律能够实现对输入指令的有效跟踪,并具有较高的控制精度、响应速度和鲁棒性。
2020年03期 No.201 42-48页 [查看摘要][在线阅读][下载 265K] - 王康;林子瑛;程伟民;吕瑛洁;
重载导弹发射装置的俯仰系统,大都采用非对称液压缸驱动,具有非线性强、重载偏心距大等特点。针对由电液伺服驱动的导弹发射装置俯仰系统的非线性控制问题,基于独立阀口节流过程,建立伺服阀压力流量非线性方程。在负载动态方程中,兼顾机构非线性,并以光滑型LuGre摩擦模型描述系统的摩擦动态,建立了系统的非线性状态空间数学模型。为克服系统的严重非线性和不确定性对俯仰过程控制的影响,提出了一种自适应鲁棒控制策略,该策略通过自适应方法来处理系统的参数不确定性,同时运用非线性鲁棒反馈控制来处理模型补偿误差以及外来扰动。Lyapunov稳定性分析表明,提出的自适应鲁棒控制策略具有闭环稳定性和优良的控制性能。仿真结果表明,与经典的PID控制算法相比,所设计控制器具有更优异的跟踪性能以及良好的参数自适应收敛性。
2020年03期 No.201 49-58页 [查看摘要][在线阅读][下载 315K] - 阮聪;温求遒;孙国鑫;
针对常规制导弹药的协同饱和攻击问题,提出了一种速度不可控情况下的考虑视场角约束的攻击时间控制制导律。根据制导弹药的简化动力学模型,通过数值方法求解满足比例导引弹道轨迹的速度常微分方程,得到时变速度下的剩余飞行时间估计。同时,在比例导引制导律的基础上,利用终端滑模控制技术设计了时变速度情况下考虑视场角约束的时间控制制导律,以保证导弹能够在满足视场角约束的条件下以期望的攻击时间命中目标。仿真结果表明,所提出的制导律在时变速度场景下能满足视场角约束,并且实现较高的时间控制精度和命中精度。
2020年03期 No.201 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 425K]
- 宿常鹏;王雪梅;许哲;李骏霄;
针对传统小波阈值去噪方法的不足,在硬、软阈值函数的基础上提出一种模乘方阈值函数。该阈值函数表达式简单且易于计算,克服了硬阈值函数不连续和软阈值函数固定偏差的缺点。然后结合分层阈值选取方法,提出一种改进的小波阈值去噪方法。仿真试验表明,改进阈值去噪方法去噪后,信号的信噪比更高,均方根误差更小,去噪效果明显优于硬、软阈值去噪方法和软硬阈值折衷去噪方法。最后通过伺服机构响应信号去噪实验,进一步验证了改进方法的有效性。
2020年03期 No.201 66-72页 [查看摘要][在线阅读][下载 1117K] - 冯耀;王红;曲智国;张裕禄;
为了分析平流层飞艇晃动对雷达测量误差的影响,首先建立飞艇晃动模型及相关坐标系,然后推导出包含平流层飞艇姿态晃动的雷达测量误差模型。基于该模型分别仿真了飞艇三个方向的晃动姿态角对艇载雷达测角和测速的影响。结果表明:飞艇偏航角、俯仰角和滚转角的测量误差对雷达测量目标方位角和俯仰角的误差有不同程度的影响,且误差变化曲线与目标的方位角、俯仰角变化曲线存在一定关系;艇载共形阵雷达天线布置在艇艏时,飞艇的偏航和俯仰运动会给目标回波带来额外的多普勒分量,从而给雷达带来速度测量误差。
2020年03期 No.201 73-78+86页 [查看摘要][在线阅读][下载 958K] - 吴帅;谢春思;李进军;桑雨;刘志赢;
针对反舰导弹末制导雷达对岛岸附近船舶目标检测困难的问题,提出了基于轮廓像处理理论对岛岸附近目标的检测方法。首先,采用船舶目标轮廓像规则性检测的方法,建立了船舶目标轮廓像模型。同时,运用三种起伏值计算方法对船舶模型进行处理,得到了雷达二维信号图像下船舶目标轮廓像模型的起伏值取值范围。通过模型检测概率仿真,表明该方法能够有效区分船舶目标及岛屿目标,验证了该方法的有效性和可信度,可为提高反舰导弹末制导雷达识别目标能力提供技术参考。
2020年03期 No.201 79-86页 [查看摘要][在线阅读][下载 568K] - 刘康;唐志凯;潘谊春;陈朝;唐晓杰;
针对我方雷达易受到敌方大规模强干扰的问题,从"进攻性反侦察"的角度提出了针对敌方电子支援侦察系统的干扰方法。首先分析了侦察系统中多重信号分类算法(MUSIC)的测向估计原理,在此基础上针对基于MUSIC及其解相干算法的测向方法,提出窄带噪声干扰及相干干扰的干扰方式。仿真结果表明,窄带噪声及相干信号均可使MUSIC算法的估计性能大幅下降,同时高强度的相干干扰还可形成具有欺骗性的假目标,从而导致敌方电子支援侦察系统无法准确获取我方雷达所在方位,保证了我方雷达的正常工作。
2020年03期 No.201 87-92+104页 [查看摘要][在线阅读][下载 627K]
- 马金龙;马立元;方丹;
导弹武器装备的性能鉴定需要测试和评估其制导控制系统的性能,确保其满足相应的战术技术指标。针对某型导弹的制导控制系统抗干扰性能的测试需求,提出了一种数学仿真和半实物仿真结合的测试方法,并采用正交试验法设计了混合干扰的组合方案;同时,简化了测试分析过程,测试了导弹制导控制系统的抗干扰性能,为装备的鉴定验收提供了依据。随着半实物仿真技术的发展及其可信度的不断提高,以数学仿真和半实物仿真相结合的方式将是未来武器装备试验鉴定的发展方向。
2020年03期 No.201 93-97页 [查看摘要][在线阅读][下载 157K] - 熊森才;祝学军;刘立辉;赵晓宁;
针对传统引战配合研究与制导弹药总体设计之间脱节的问题,在现有相关理论的基础上,推导了以杀爆战斗部末端姿态角、炸点位置等参数为输入,破片落点、落速为输出的引战配合模型,建立了制导弹药飞行过程与目标毁伤之间的数学关系,并将目标毁伤纳入到总体设计全流程中。实例分析计算表明,通过对弹道末端参数的优化能够有效地提高武器系统的实际毁伤效果,研究结果可为今后实现制导弹药外形结构、环境气动、制导弹道、毁伤效果一体化设计奠定良好的基础。
2020年03期 No.201 98-104页 [查看摘要][在线阅读][下载 384K] - 姜晓辉;胡勇;武伟;陈策;盛珂;
针对以版本标识为基础的配置管理无法有效开展军用装备软件技术状态管理的问题,通过对军用装备技术状态管理要求、软件技术状态管理的特点以及区块链及其技术特征的研究,提出了区块链在军用装备软件技术状态管理中的应用场景,利用数字哈希进行软件技术状态标识,利用非对称密钥进行技术状态认证和软件资源的安全流转,利用联盟链建立软件技术状态认证和传播的信任网络,为军用装备软件技术状态管理的有效实施提供了全新的思路。
2020年03期 No.201 105-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 179K]