导弹平台测试系统设计方法研究

运用建模的技术对导弹平台测试系统进行模型设计过程中,关键是实现测试系统需求描述模型、结构模型和行为模型等的设计;首先对导弹平台测试系统的工作流程进行了分析,然后在此基础上利用UML建模方法进行测试系统的各项模型设计,通过分解用例图说明测试系统的需求描述模型,分析系统的结构体系及关联关系建立了测试系统的结构模型,运用序列图建立了测试系统的行为描述模型;最后,根据上述模型设计提出了系统的结构及布置关系的设计方案,并且在实际导弹平台测试系统开发中得到了应用,实现了测试系统的各项测试功能;结果表明,采用该建模方法不但能够有效提高系统设计的效率,而且系统在实用性的基础上,还具有复用性及拓展性。     

空地电视制导导弹武器系统精度和性能研究

针对综合电子战防区外空地电视遥控指令制导导弹武器系统,建立了载机空间运动、导弹制导飞行、目标的探测与识别和地面有源干扰站、云层、烟幕对空地电视遥控指令制导导弹的干扰模型和作战效能评估模型;对空地电视遥控指令制导导弹武器系统精度和效能进行了仿真分析。结果可用于空地电视遥控指令制导导弹武器系统的精度分析和性能评估,对电视遥控制导导弹的设计研制和作战使用都具有重要意义。     

预警卫星半实物仿真系统设计与实现

国防支援计划(DSP)是美国现役的预警卫星系统,主要对导弹进行早期探测和预警。为评估DSP卫星对目标的探测能力,文中分析了预警卫星的部署情况和工作模式,提出了预警卫星仿真系统的总体设计方案,确定该系统的功能模块以及实现方式;根据预警卫星双波段探测的工作模式构建了红外双色扫描探测模型,提出了基于双霍夫变换的多帧关联目标检测算法,利用目标的运行特性有效去除背景噪声,并结合双波段探测信息融合策略降低卫星虚警率,最后利用双星定位方法预估目标轨迹并对不同发射角目标的预测轨迹与真实轨迹之间的误差进行对比分析。通过试验运行,该系统达到了预期结果,具备对目标导弹的探测和跟踪能力,为导弹性能评估提供一种仿真手段和依据。     

自抗扰控制技术在高低温环境模拟系统中的应用

针对现有健康状态评估方法主观性较强,准确度不高等问题,提出一种基于DSmT理论和模糊综合评判的健康状态评估模型。首先,确定评估对象的评价指标体系,对采集的原始数据进行预处理;然后利用模糊综合评判理论确定广义基本信度赋值;接着采用DSmT融合规则对广义基本信度赋值合成,得到健康状态等级。对于多级的系统评估,可将融合后的结果作为新的广义基本信度赋值进行DSmT融合。实例验证表明,该状态评估模型能够准确有效地实现对系统的健康状态评估,而且能够克服高冲突证据的融合问题,具有良好的应用价值。     

高温超导电缆屏蔽层中电流分布的仿真模型研究

高温超导电缆运行过程中,因其传输电流密度高,会对外部环境产生较大的电磁污染,需要对超导电缆进行电磁屏蔽。根据三相统包高温超导电缆结构,搭建了一种电路仿真模型,基于有限元仿真分析,对电路模型中的等效分布电容、等效电感、等效电阻进行了计算。分析了在三相对称、单相断路情况下电缆的运行情况,基于仿真模型,可对三相统包电缆屏蔽层屏蔽效果进行仿真测试分析,并对屏蔽层在不同工况下的通流情况进行指导设计。     

基于HMM的机载设备状态健康评估方法研究

针对机载设备的状态健康评估问题,采用隐马尔科夫模型(HMM)对其进行性能退化程度的评估。首先引入状态条件概率矢量对HMM进行不确定性改进,并推导了其表达式;其次以状态条件概率比值为基础,给出了机载设备状态等级量化分值的计算方法,并据此设计了机载设备状态健康评估流程。最后以飞机发动机温控放大器为例进行仿真验证,结果表明上述方法能够给出直观、准确的状态评估结果。     

战术导弹自由飞环境与试验台环境模态一致性研究

以战术导弹试验台振动环境的约束模态与导弹真实飞行模态的差异为背景,结合模态应变能法理论,提出了以单元模态应变能和总体模态应变能为评定标准的试验最优约束模态的判别方法。通过对导弹简化模型算例地面试验约束状态和空中自由飞行状态模态一致性分析,给出了地面试验最佳约束点的选择方法。最后,考虑到瞬态响应的特殊性,对战术导弹简化模型算例自由模态和约束模态瞬态响应进行了对比分析。理论分析与仿真试验证明了该方法的有效性。     

有限元-统计能量分析法的拖拉机驾驶室噪声研究*

对某拖拉机驾驶室内中频噪声进行预测,建立了拖拉机驾驶室FE-SEA(有限元统计能量分析)混合模型,通过理论计算和试验方法获取驾驶室结构内损耗因子等数据;加载振动和噪声激励后进行有限元-统计能量分析联合仿真,将仿真获取的驾驶室声压级与实测数据进行对比,分析对比表明该模型在中频段利用FE-SEA混合法分析所得结果与试验测试值拟合程度较高,分析各子系统对驾驶室声腔的能量贡献度,确定对驾驶室噪声贡献较大的子系统,针对性对驾驶室声学包进行整改,获得一定降噪效果。     

基于ANSYS的红外光学系统的有限元分析

红外光学系统作为空-空导弹的重要有机组成部分,要经历复杂的动力学环境。采用有限元分析方法对红外光学系统结构在工作状态下的变形、应力及固有频率进行了全面分析。验证了光学系统的结构是否满足光学像质要求和刚度要求,确定了面形变化的显著区域,并专门对其中的关键结构进行了详细分析,进而提出结构优化的途径。该方法对光学系统结构设计和分析具有现实意义,有助于进一步分析研究光学系统结构动力学。     

基于多信号流图模型的导弹系统级故障诊断技术研究

为了实现对导弹装备系统级故障的诊断,提出了基于多信号流图模型的导弹故障诊断方法;该方法利用多信号流图模型建立系统的层次结构模型,在对导弹系统级测试性指标进行分析的同时,生成故障模式-测试相关性矩阵;在导弹测试出现故障时,利用故障模式与测试的相关性对相关性矩阵进行化简后,可将故障定位到具体LRU;最后,利用某型导弹电气系统对该方法进行了验证,试验结果证明,该方法对于导弹系统级的测试性建模与分析是有效的,利用该模型能够对导弹系统级故障进行准确定位。     

民用飞机健康状态评估方法 

飞机健康状态评估技术能够为飞机的健康状态提供量化评价的方法和手段,通过给出量化的飞机健康指数值,可以为后续的飞机维修提决策提供必要的技术基础;在分析了健康状态评估的技术现状的基础上,对飞机整机级的健康状态评估方法进行了研究,提出了健康状态评估技术方案,并对波音AHM系统健康指数模型进行了研究;提出的民用飞机健康状态评估方法,实现了从传统的对故障的状态识别转移至对性能退化程度的检测和量化描述,其应用可以为航空公司安排飞机运营提供参考,并为合理安排计划维修提供决策支持。     

基于LabWindows的大容量数据分析处理方法

在导弹、火箭和无人机的研制、定型过程中需进行大量的地面验证试验,对关键单机或整机的各种环境响应特性进行测试,将测试数据存储分析处理,为分析导弹的技术状态和工作性能提供充分的依据;在测试记录系统挂载多台设备,进行高采样率工作情况下,为了对采集的复杂帧结构的大容量数据进行分析、显示,采用多线程、硬件匹配和Windows SDK等技术,使用LabWindows 8.5平台设计了一种方法;实际使用表明,该方法稳定可靠,提高了测试系统的性能。     

星图匹配/惯性组合导航技术研究

为了多次、多点获得星光对惯性基准的误差观测量,采用了能自主识别导航星的星图匹配/惯性方案。以弹体姿态误差与陀螺漂移误差之间的关系为基础,构造了弹体姿态误差与陀螺漂移为状态量的状态方程,建立了CNS/INS组合导航模型。采用Kalman滤波技术,借助误差状态转移矩阵估计了导弹惯性基准的误差和光学陀螺的常值漂移误差。利用Matlab进行了仿真模拟,成功地实现了对导弹惯性基准误差和光学陀螺常值漂移误差的在线分离。     

战略导弹试验模拟系统开发平台设计

为满足新型武器系统靶场一体化联合试验、训练与保障的需求,克服传统面向具体导弹型号的模拟训练系统缺乏灵活性和扩展性的不足,提出了设计“试验模拟系统制造工厂”的新理念,即构建通用的战略导弹试验模拟系统开发平台,由用户根据具体导弹型号的需求,基于开发平台进行二次开发自行生产出特定的仿真训练系统。设计了试验模拟系统功能和开发平台结构,采用组件式、平台化、脚本化的开发思路,给出了开发平台的具体技术实现途径,包括：仿真模型设计、仿真服务总线设计、组件化/脚本化设计、设备模型仿真设计、原理仿真设计、信息流程可视化仿真设计、系统运行流程设计等,最后给出了飞行仿真的设计演示情况。所设计的开发平台将为试验、作战、指挥等岗位技术人员提供丰富的模拟训练及考核评估手段。     

基于观测器的液压系统健康状态评估方法研究

为了实时评估液压系统的健康状态,提出了基于观测器的健康状态评估原理,利用解析模型、仿真模型和数据模型及其配合等方法进行液压系统标准模型的建立,联合实际液压系统的监测数据,构建液压系统的状态观测器。将实际系统的相关参数作为输入,实际监测点的输出与标准模型的输出进行特征分析与对比,在数据处理的基础上形成残差及其向量,运用数据分析方法计算系统健康度,并解析各元素及其耦合所映射的故障类型与故障程度,实现液压系统的故障定位与评估。最后,利用某型装备的起竖液压系统进行了应用举例,介绍了模型构建、故障模式与参数选择、残差构成及健康度计算的方法。所研究的状态评估方法对实时评估液压系统,及开展液压系统视情维修具有参考价值。     

基于OPNET的远程测试系统性能评估方法研究

针对通信网络对远程测试应用的支持性能评估问题,探讨了运用网络仿真对远程测试通信网进行仿真研究的具体流程。在一般进行网络仿真研究的工作流程基础之上,围绕远程测试应用要求的服务质量,给出了分析远程测试网络的性能指标,并重点介绍了利用OPNET建立远程测试通信网络模型及其业务流模型的方法。最后运用该方法对远程测试系统性能指标进行仿真和获取,验证了该仿真方法的有效性和可行性。     

防空导弹自动驾驶仪测试性建模研究与应用

为了得到防空导弹自动驾驶仪的故障检测与诊断策略,减少自动驾驶仪的测试费用,建立了自动驾驶仪的测试性模型并进行分析,解决了建模的难点。通过多层抽象混合推理故障建模方法推导了自动驾驶仪结构与测试点之间的关系,根据测试点的特征和自动驾驶仪工作原理建立信息流模型,在此基础上,利用故障与测试间的相关性矩阵来描述测试性模型。基于此模型设计了诊断策略构建方法。实际应用表明,建立测试性模型的方法完全正确,通过模型能够构建有效的检测与诊断策略,缩短测试时间。     

面向智能变电站的信息流可靠性分析模型

智能变电站是智能电网可靠运行的关键环节和重要基础,为避免变电站可靠性的单一定性评估方法给变电站状态监测、检修决策带来的不足,在分析智能变电站及其信息流特征的基础上,从不同角度归纳了智能变电站网络可靠性的评估方法。给出一种基于信息流传输时延、丢包率和各信息流QoS要求的信息流可靠性评估模型,并通过在稳态和极限流量运行方式下对该模型进行了仿真实验,结果表明该方法能在一定程度上定量评估智能变电站信息流的可靠性问题。     

基于宽带扫频的导弹RCS测量与分析

针对导弹的典型几何外形结构,基于高频散射机理对其散射特性进行了初步分析,包括散射源分布及其散射类型、各散射源散射特性随导弹姿态的变化趋势等。接着,利用宽带扫频RCS测量系统对导弹L、X波段RCS和X波段一维距离像进行了测量,得到了导弹在不同技术条件下的RCS曲线和一维距离像。最后,对测量结果进行了初步分析。测量结果表明：导弹头锥仓与进气道腔体存在较大散射,尤其是进气道壁与弹体之间连接缝隙的散射较为突出;导弹在X波段下的RCS较L波段小,且受姿态变化的影响更为敏感;另外,导弹RCS峰值点并未出现在迎头向,而是偏离迎头向一定角度,尤以X波段下最为明显,偏离角度达20°左右。测量结果为导弹在试验中的应用,包括试验设计、试验结果分析与评估、等效推论等提供了重要的技术依据。     

超导直流能源管道本体结构比较研究

超导直流能源管道本体是实现电力/液化天然气一体化输送的关键部件,承担着能源输送、高效热耦合和主动安全防御等功能。对超导直流能源管道原理验证样机进行了实验测试和仿真分析,获得了稳态运行时的管道沿程温度分布,其中出口温度测量值为95.5 K,仿真计算值为95.18 K。沿程温度分布仿真值和测量值偏差不超过1%,验证了仿真模型的正确性和仿真方法的有效性。基于实验验证的仿真模型和方法,对四种典型的能源管道本体结构进行了仿真分析。对比不同管道结构的温度场和流场仿真结果,获得了各种管道结构的特点,为超导直流能源管道的设计和优化提供了理论指导。