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。     

对比度阈值函数修正对于NVThermIP模型的影响

NVThermIP模型作为经典的性能模型,在指导红外系统参数的设计优化方面略有不足,因此需要构建更科学合理的综合评估模型.在经典模型基础上,结合人眼噪声的理论和实验研究,利用噪声等效温差修正了系统的对比度阈值函数.并利用现有的红外系统实验数据,对修正后的模型进行图像模糊和不同距离下辨识两方面验证,结果证明该模型具有很高的预测精确度,可为新型系统设计分析提供可靠的依据和理论指导.     

三次位相板编码系统的频率信噪比分析

建立了一个基于新型光学/数字成像系统（三次位相板编码系统—CPP系统）的信噪比模型.该模型主要考虑了读出噪音及散粒噪音两种探测器噪音,同时加入光学系统调制传递函数（Modulation Transfer Function,MTF）的影响,考虑不同空间频率下噪音对信号的影响,推导出频率信噪比模型.利用该模型对一个光学/数字成像系统进行信噪比分析,结果表明,利用该模型进行分析后此光学系统可达到的理论焦深扩展范围为5个波长.     

一种用于运载器控制系统测试需求分析的工程化模型

针对现有的运载器控制系统模型不便于进行运载器控制系统测试需求分析的问题,综合运载器控制系统理论模型和实际的运载器控制系统,提出了一种用于运载器控制系统测试需求分析的工程化模型;验证结果表明,通过工程化模型得出的测试需求和目前实际产品的同层次测试项目基本是一致,改进模型是可用的、有效的。     

不确定非线性系统混沌反控制

基于滑模变结构控制,研究了不确定非线性系统模型到达混沌反控制,保证经有限时间,使受控不确定非线性系统达到与混沌参考系统数学模型完全一致,并就到达的快速性,鲁棒性进行了讨论,最后以Lorenz混沌系统为混沌参考模型的情况进行了仿真,仿真结果表明所给方法是有效的. 关键词： 混沌系统 Lorenz系统 变结构控制 滑动流形     

激光雷达系统的数值仿真

为了对成像激光雷达系统进行性能分析,建立了成像激光雷达系统的数值仿真模型.模型以激光雷达原理为基础,考虑了激光雷达距离方程、噪声模型、接收信噪比、成像模型等模块,寻找不同环境与各模型参数的对应关系,以此预测环境对激光雷达系统性能的影响.根据模型,编制计算机仿真软件进行雷达系统模拟,结果表明,数值仿真有助于实验系统的方案设计和性能改进.     

基于红外鱼眼探测系统的运动目标模型

建立了适用于红外鱼眼系统的目标运动模型,在不影响精度的前提下减少计算量是达到实时稳定地跟踪红外目标的途径之一。分析了目标在该系统成像的运动特性,结合系统帧频采样率较高的特点,提出了一种改进的匀速运动模型,并从理论上与"当前"统计模型的跟踪精度进行了对比分析。结果表明,在红外鱼眼系统采样率较高的情况下,匀速运动模型可以达到与"当前"统计模型相当的跟踪精度;利用卡尔曼滤波对模拟轨迹进行跟踪实验,验证了上述分析结果的正确性。该模型结构简单、运算量少,对于红外鱼眼系统下目标实时跟踪具有重要的意义。     

基于正弦波磁光调制的方位失调角精确测量方法

针对传统基于正弦波磁光调制的方位失调角测量系统存在测量精度不高的问题,提出了一种新的系统方位失调角测量模型以提高系统测量精度。通过分析传统的基于正弦波磁光调制的方位失调角测量原理发现,由于采用省略高阶项的贝塞尔函数展开式表示磁光调制后的信号,引入了信号截断误差和方法误差,影响了系统测量精度。在分析基础上推导建立了一种基于纯三角函数表示的无理论误差的方位失调角测量新模型并进行了仿真。仿真结果表明,利用推导建立的失调角测量新模型,系统测量精度明显高于传统方法,这对重新理解基于正弦波磁光调制的方位失调角测量系统原理、提高系统测量精度具有一定的参考意义。     

基于LitghtTools的激光四象限探测系统仿真

激光四象限探测系统是激光制导武器的重要组成部分,在设计阶段对其性能的准确评估有利于设计方案的迭代和优化.采用LitghtTools软件对四象限探测系统进行了仿真建模.通过建立目标模型、光学系统模型和四象限探测器模型,可以有效地对系统进行仿真,并结合四象限探测系统原理,得到角度偏差的和差比幅值;建立的模型可以对系统的杂散...     

The Prediction of Rain-Induced Attenuation in MM Wave Band by Rain Medium System Model

While the millimeter radio wave propagates through rainfall, it will be attenuated heavily due to assimilation and scattering of rain. It is imperative to establish a simple and effective model to predict the rain-induced attenuation. In this paper, the rainfall is taken as a random system that can attenuate the radio wave. The transfer function matrix model is selected to be the random system model. Using experiment rain attenuation data at different rain rate, the correlation entropy and residue error of the system is obtained by system identification method. On the basis of correlation entropy and residue error, we can determine the order of the predication system. At last, the predication model that can forecast heavy rain attenuation by small rain attenuation is gotten by applying the least square method. The comparison shows that the discrepancy between the predication result of the obtained model and the experiment rain attenuation data is relatively minor.     

基于粒子群算法的球磨机情感智能自适应辨识算法

制粉工艺在矿物加工工程技术中极其重要,而球磨机正是其关键设备。针对球磨机系统时变性、非线性的特点,提出了采用大脑情感学习模型(Brain Emotional Learning, BEL)对球磨机系统实现正向模型和逆模型辨识,并利用粒子群算法(PSO)对整个参数空间进行高效并行搜索使参数最优化,并给出球磨机系统数学模型辨识算法。仿真结果表明,改进方法可使模型输出与球磨机系统输出或输入达到一致,具有模型辨识误差小、算法简单的特点。     

A novel simulation theory and model system for multi-field coupling pipe-flow system

Due to the lack of a theoretical basis for multi-field coupling in many system-level models, a novel set of system-level basic equations for flow/heat transfer/combustion coupling is put forward. Then a finite volume model of quasi-1D transient flow field for multi-species compressible variable-cross-section pipe flow is established by discretising the basic equations on spatially staggered grids. Combining with the 2D axisymmetric model for pipe-wall temperature field and specific chemical reaction mechanisms, a finite volume model system is established; a set of specific calculation methods suitable for multi-field coupling system-level research is structured for various parameters in this model; specific modularisation simulation models can be further derived in accordance with specific structures of various typical components in a liquid propulsion system. This novel system can also be used to derive two sub-systems: a flow/heat transfer two-field coupling pipe-flow model system without chemical reaction and species diffusion; and a chemical equilibrium thermodynamic calculation-based multi-field coupling system. The applicability and accuracy of two sub-systems have been verified through a series of dynamic modelling and simulations in earlier studies. The validity of this system is verified in an air–hydrogen combustion sample system. The basic equations and the model system provide a unified universal theory and numerical system for modelling and simulation and even virtual testing of various pipeline systems.     

基于人眼视觉的直视型微光成像系统MRC模型

首次将最小可分辨对比度(MRC)的概念引入到了直视型微光成像系统。在人眼视觉的基础上,从信号检测的角度出发,推导出了直视型微光成像系统的MRC模型。该模型综合考虑了空间因素和时间因素对成像系统的影响,给出了系统在不同目标照度、不同对比度情况下探测图像时的极限灵敏阈。模拟结果表明,由此得到的直视型微光成像系统的极限分辨率与实际系统给出的分辨率基本一致,是一种能更全面地评价微光成像系统性能的模型。     

雷达天线控制系统频域辨识与仿真方法研究

雷达天线控制系统仿真是雷达系统目标跟踪动态仿真中一个重要环节。为解决雷达天线控制系统仿真中滞后误差大、动态效果差等问题,依据某雷达天线控制系统性能实际测试结果,以典型系统模型作为研究对象,利用频域最小二乘法完成模型参数辨识,建立系统模型,并对辨识模型进行验证。在此基础上,采用基于时域的增广矩阵法对系统进行了数字快速仿真分析。结果表明,辨识模型满足精度,且增广矩阵法能够有效快速地完成系统数字仿真,对天线控制系统建模以及快速动态仿真研究具有一定的参考价值。     

直视型微光夜视系统最小可分辨对比度模型

从信号检测和人眼视觉角度出发,研究了直视微光夜视系统综合性能评估理论,推导出直视型微光成像系统的MRC（最小可分辨对比度）模型。该模型将光学传递特性与系统信噪比结合,建立了系统直视微光夜视MRC与目标特性、直视微光夜视仪以及人眼各部分参数之间的数学关系。验证结果表明,由该模型得到的系统极限分辨率相较于系统实际测出的分辨率相对误差为3.08%。     

Self-organized Criticality in an Earthquake Model on Random Network

A simplified Olami-Feder-Christensen model on a random network has been studied. We propose a new toppling rule — when there is an unstable site toppling, the energy of the site is redistributed to its nearest neighbors randomly not averagely. The simulation results indicate that the model displays self-organized criticality when the system is conservative, and the avalanche size probability distribution of the system obeys finite size scaling. When the system is nonconservative, the model does not display scaling behavior. Simulation results of our model with different nearest neighbors q is also compared, which indicates that the spatial topology does not alter the critical behavior of the system.     

湍流大气光通信系统误码率分析与实验研究

自由空间光通信(FSO)系统的性能由于受大气湍流影响会产生剧烈波动。根据系统和大气参数评估系统差错性能的研究具有现实意义。以大气湍流信道和光电探测两个模型为基础,建立了FSO系统差错性能的数学仿真模型,提出了湍流条件下系统误码率计算公式。对仿真结果与弱湍流条件下获得的实验数据进行了比较,并依据此模型对光强起伏和背景噪声等因素的影响进行仿真。仿真结果表明,基于该模型的仿真结果与实验数据一致,光强起伏是引起系统性能波动的主要因素,最优判决阈值需根据实际大气条件进行调整。该模型可有效评估湍流条件下FSO系统性能,并为相关理论研究提供参考。     

四阶带通箱的自回归滑动平均模型

建立扬声器系统的离散时间模型是对其进行数字控制的基础。研究给出了使用LR-2理论优化的四阶带通箱的自回归滑动平均模型,推导其传递函数方程组,构建其时域差分迭代式,形成离散时间形式的表述,用以描述系统的瞬态行为。实验结果表明,与基于状态空间方程的差分求解方法相比,该文给出的自回归滑动平均模型更为稳定精确,对采样率的要求更低。该方法为实现对扬声器的前馈数字控制提供了参考。     

A novel parameter-induced adaptive stochastic resonance system based on composite multi-stable potential model

Stochastic resonance (SR) is used widely as a weak signal detection method by using noise in many fields. In order to improve the weak signal processing capability of SR, a novel composite multi-stable model is proposed, which is constructed by the joint of the tristable model and the Gaussian Potential (GP) model. The SR system based on this model is constructed and the signal-to-noise ratio (SNR) is regarded as the index to measure the SR effect. The differential brain storm optimization (DBSO) algorithm is used to optimize the system parameters collaboratively to achieve parameter-induced adaptive SR. The influences of the system parameters V and R and the noise intensity D on the output response of SR system are analyzed under Gaussian white noise and α stable noise environments, and the advantages of the composite multi-stable SR system over the traditional tristable system are verified. For different levels of weak signals, the output performances of SR systems based on composite multi-stable model, traditional tristable model, composite tristable model are compared and analyzed. The results prove that the proposed model has better performance. Meanwhile, the adaptive detection of the multiple high-frequency weak signal is realized using the composite multi-stable SR system. The simulation results show that the proposed system has strong weak signal processing capability and good immunity to noise types, which widens the application range of SR in practical engineering.     

道路交通的流体物理模型与粒子仿真方法

针对受多种因素影响的复杂道路交通系统问题,基于颗粒动力学理论,结合传统的Lighthill-WhithamRichards物理模型,建立道路交通系统的流体物理模型,采用无网格粒子与网格相结合的方法进行数值仿真,并应用于典型道路交通问题的求解.在新模型中,将车辆比拟为硬颗粒,车辆的跟车比拟为颗粒间的碰撞相互作用,已知道路情况对驾驶员操作车辆的影响比拟为流-粒两相系统中的外部流体驱动力作用,不同车道间车辆的影响比拟为颗粒间的黏性作用,从而在颗粒动力学理论的基础上,推导建立了道路交通系统拟流体模型;引入光滑离散颗粒流体动力学(SDPH)对车辆系统模型进行离散,建立"SDPH车辆"与真实车辆之间的一一对应关系,再结合有限体积方法,对道路交通构建的双流体模型进行求解,建立求解交通流体物理模型的新型仿真方法.最后,采用所建立的模型和方法对车辆汇入以及机非混合对交通系统的影响过程进行了数值仿真,所得结果与实测值符合较好,表明新的模型和方法有效性好、可靠性高,为道路交通问题的解决提供了一条全新的途径.