韩艺,崔晓春,杨龙,张铁军
(中国航空工业空气动力研究院高速高雷诺数气动力航空科技重点实验室)
2024,39(6):649-659
摘要:
为获得高精度吸气控制阻力评估建模策略,文章选用基于径向基核函数和马特恩核函数的两种高斯过程回归、基于径向基核函数和 Sigmoid核函数的两种支持向量回归、基于径向基核函数的核岭回归 5种机器学习模型,以 NACA0012翼型为案例,对比了不同调参评估指标、建模变量、采样方法、机器学习模型的建模效果。建模变量研究结果表明:与阻力系数直接建模相比,吸气控制减阻差量建模可将回归预测的平均绝对误差降低 24%~62%;将无吸气条件下翼型的阻力系数作为建模输入变量,可将回归预测的平均绝对误差降低 43%~86%。总体结果表明,面向吸气控制设计阻力评估的机器学习建模具备可行性。
殷春武
(西安建筑科技大学信息与控制工程学院)
2024,39(6):660-670
摘要:
针对航天器姿态控制器设计方法的问题,分别从线性控制器设计方法和非线性控制器设计方法两个方面,综合分析了现有姿态控制器的特点和应用情况,指出了姿态控制器的优势和不足,探讨了航天器姿态控制中涉及的关键技术,综述了物理约束、参数摄动未知、容错控制、能量管理、挠性控制、姿态确定、角速度未知、刚体和挠性混合控制等关键技术的研究现状和未来发展趋势。
武晓阳,张思钊,刘淳
(江西理工大学国际创新研究院飞行器空间环境热控技术实验室)
2024,39(6):671-681, 754
摘要:
氧化硅气凝胶作为气凝胶中最成熟的耐高温高效隔热材料,广泛应用于航空航天、国防军工等领域,但由于其脆性、柔韧性能严重不足的本征特点,导致材料在冲击振动载荷下,往往会产生不同程度的掉粉掉渣现象,甚至直接破碎进而完全失去功能,极大地劣化了氧化硅气凝胶的隔热性能,并严重限制了材料的实际应用。因此,如何改善氧化硅气凝胶防掉粉性能已经成为目前的热点问题。文章介绍了提升氧化硅气凝胶柔韧性的国内外最新研究进展,系统阐述了近年来提升防掉粉性能即提高氧化硅气凝胶柔韧性能的主要可行策略,以期解决该材料长久以来存在掉粉掉渣等缺陷问题。最后,根据各主流改性方法的优势,展望了提升氧化硅气凝胶防掉粉性能的发展趋势。
孙文龙,母博伟,张广辉
(哈尔滨工业大学能源科学与工程学院)
2024,39(6):682-688
摘要:
可调静子叶片(Variable Stator Vane,VSV)机构可显著改善发动机气动性能与喘振裕度。考虑 VSV机构受到的气动扭矩和轴向载荷以及机匣内侧温度热载荷等实际条件影响,文章将 VSV机构柔性摇臂作为研究对象,设计搭建了 VSV机构柔性摇臂运动疲劳精度特性试验台,详细开展了不同循环运动次数下的机构疲劳运动特性试验,并对调节角度精度等变化规律进行分析。结果表明:在该五级联调机构中,各级叶片角度均值随行程的增加而增大,并在往返行程中存在滞回现象;S4级角度级差相对最大,峰值数值约为 0.9°,各级角度级差均符合预期设计要求。叶片角度偏差在部分循环下发生小范围波动变化。
蒋云帆,詹凯,姚金明,潘率诚
(西华大学智能空地融合载具及管控教育部工程研究中心;西华大学航空航天学院)
2024,39(6):689-700
摘要:
针对在材料迟滞阻尼和结构内阻尼的共同作用下,转子容易发生内阻尼失稳振动的情况,建立了柔性转子内阻尼失稳动力学模型。该模型考虑了滚动轴承的接触和间隙非线性、轴承处内阻尼和外阻尼的影响,通过滚动轴承的运动学和载荷分析,得到考虑游隙的滚动轴承接触恢复力表达式。利用数值积分方法对柔性转子内阻尼失稳振动特性进行了研究,并在单盘转子实验器上,开展了轴承游隙对失稳门槛转速影响的验证实验。研究结果表明:轮盘处外阻尼系数与内阻尼系数之比,对失稳门槛转速的影响较轴承处的影响较大,失稳门槛转速随着系数比的增加而显著提高;轴承处外阻尼系数与内阻尼系数之比,对失稳门槛转速的影响较小,失稳门槛转速对此系数比不敏感;系统失稳门槛转速随着轴承游隙增加而明显降低,在系统失稳之后的同一转速下,极限环半径随着轴承游隙的增加而变大。研究结果对在滚动轴承支承的柔性转子系统设计、装配与试验中避免内阻尼失稳振动,具有一定的指导意义和参考价值。
路亿垦,母博伟,谢子强,张广辉
(哈尔滨工业大学能源科学与工程学院)
2024,39(6):701-706
摘要:
为了研究非定心挤压油膜阻尼器(Squeeze Film Damper,SFD)的阻尼特性,为进一步优化 SFD提供设计参考依据,开展非定心 SFD的动力学试验,将供油压力与供油孔作为试验变量,基于多功能高速转子试验台,对小型具有不同不平衡量的转子开展 SFD阻尼特性研究,分别考察在不同不平衡量、不同供油压力与供油孔数下转子不同位置临界转速与基频振动的变化,试验结果表明:通过改变不平衡量、供油压力与供油孔,转子的响应也会随之改变,对于具有大不平衡量的转子,供油压力在 0.35 MPa、供油孔为均布 6孔时,SFD具有较好的阻尼特性,同比所作试验该工况下转子的基频振动幅值最小。
张晓晶,古远兴,孙海鹤,郝永振
(中国航发四川燃气涡轮研究院)
2024,39(6):707-714
摘要:
针对某涡扇发动机试车时发生的压气机转子叶片裂纹故障,文章通过分析叶片的强度和振动特性,得出叶片在工作时存在共振的风险;采用非接触测量方法对叶片进行了振动测量,获得了无腐蚀坑转子叶片的振动应力。通过开展叶片高周疲劳试验,验证了非腐蚀状态叶片的工作可靠性;利用 Pairs公式反推了腐蚀状态下叶片的裂纹扩展门槛值,分析了叶片开裂的原因。研究表明,断裂的主要原因是,首先叶片形成腐蚀坑,之后在高循环交变载荷的作用下腐蚀疲劳失效。文章重点从工艺角度改进,控制了材料回火温度范围,增加了叶片表面渗铝工艺,有效预防了叶片断裂失效的发生,提高了叶片工作可靠性。
茅晓晨,焦英辰,陈璇,李民,高丽敏
(西北工业大学动力与能源学院;91729部队)
2024,39(6):715-725
摘要:
压气机叶型的精细化设计发展趋势对优化设计方法提出了更高要求,以性能为导向的传统优化设计方法难以满足未来高性能压气机的精细化设计需求。文章提出一种结合本征正交分解(POD)和多层感知器(MLP)的代理模型,它能够快速准确获得叶型流场结构。该方法首先利用拉丁超立方采样法获得样本叶型,并通过 CFD计算得到叶型表面等熵马赫数分布,经 POD处理后作为样本数据对 MLP进行训练。结合 POD-MLP和改进人工蜂群算法构建了完整的优化系统,对符合表面等熵马赫数分布约束的叶型进行寻优。基于该方法,对某跨声速叶型在设计点进行了优化。结果表明,该方法可以兼顾非设计点条件,且优化叶型的表面等熵马赫数分布符合所给约束。优化叶型的非负攻角性能明显提升,设计点下总压损失系数降低 14.1%,可用攻角范围拓宽 4.5%。
崔金辉,闫雨嘉,周玉昭,李瑞军
(中国航发沈阳航空发动机研究所)
2024,39(6):726-730
摘要:
为了从大量的航空发动机试车数据中识别出测试坏点,引入了灰色系统理论,并以此为基础发展了坏点数据的灰色识别方法。利用灰色识别方法对某型航空发动机试车数据进行了判读,通过求解包络线函数和灰色域的范围,识别出了数据中的坏点,同时完成了灰色识别方法的可靠性验证。分析表明,灰色识别方法具有较高的可靠性,能够准确有效地识别数据坏点,灰色系统理论在航空发动机复杂数据的坏点识别中有着较为良好的应用前景。
黄国义,夏家和,陈璞
(91548部队;中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所)
2024,39(6):731-736
摘要:
针对传统基于“风三角”方法的风向受真空速测量误差影响大的问题,给出了一种简易真空速误差在线标定算法。首先,简要介绍了“风三角”解算模型及其解算误差模型;然后,基于解算误差模型采用双方位联合标定真空速测量误差,补偿真空速测量误差后,可有效提升机动情况下的风向计算精度;最后,通过实测试飞验证了该方法的有效性。
李佳航,田景志,吕跃勇,张泽旭,郑重
(哈尔滨工业大学航天学院;32207部队;哈尔滨工业大学机电工程学院)
2024,39(6):737-744
摘要:
针对具备对空探测防卫能力的海面小型机动目标的跟踪问题,提出了一种基于非线性模型预测控制的隐蔽跟踪方法。首先,搭建了无人机和海面小型机动目标的运动学模型,并对海面小型目标携带的无人机探测装备进行了能力分析;其次,根据海面小型目标携带的探测装备的性能参数,设计出一条隐蔽的期望包围跟踪轨迹,并以此建立相应的无奇点导航向量场;最后,设计非线性模型预测控制器,以跟踪导航向量场给出的期望速度信号,实现单架无人机对非协同海上运动目标的隐蔽跟踪。仿真结果表明,使用非线性模型预测控制器,能在保证较好的控制精度下,显著减少无人机的能量消耗,增加控制器输出的平滑性。
张博涵,朱许,黄江涛,朱喆,刘刚
(中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所;中国空气动力研究与发展中心空天技术研究所;电子科技大学信息与通信工程学院)
2024,39(6):745-754
摘要:
针对固定翼无人机编队飞行过程中同时存在风干扰和执行器输入约束的问题,研究了带有“虚拟领导者”的分布式一致性控制方法。建立风场环境中的无人机运动学方程,采用能够处理非对称上、下界的约束函数对输入进行限制;通过状态反馈推导恒定风扰和输入约束下的轨迹跟踪一致性编队控制律;进一步考虑随机风扰,设计输入约束下的鲁棒滑模编队控制律。仿真结果表明:与传统算法相比,所提出的编队控制律能够实现输入约束下的抗风扰轨迹跟踪编队飞行,并具有更快的收敛速度和更高的控制精度。
于乐凯,曹政,孙艳丽,刘宁波,王中训
(烟台大学物理与电子信息学院;烟台大学智慧电网先进技术山东省数据开放创新应用实验室;海军航空大学)
2024,39(6):755-764, 772
摘要:
为改善传统 SURF算法匹配海上舰船图像存在计算时间长、配准精度低等不足,提出一种改进 Canny-SURF-RANSAC算法。针对起伏海浪导致传统 Canny算法产生大量非舰船目标边缘的问题,提出改进的 Canny算法进行海面舰船边缘检测。通过引入形态学滤波中的开运算和闭运算的复合操作,以及使用 Otsu阈值方法进行自适应阈值设置,优化了舰船的边缘连续性并消除了无关噪点。在舰船目标边缘信息的基础上,运用 SURF算法提取特征点,进行特征匹配,在传统的 RANSAC算法采用动态调整阈值即自适应 RANSAC算法消除匹配结果中错误匹配点,提高匹配的准确率。实验证明,文章图像匹配技术匹配算法在同一传感器不同帧中、不同视角出现的同一舰船、可见光/红外传感器采集到的同一舰船目标的复杂场景下,比传统方法具有更快的匹配时间、更高的匹配正确率。完成匹配后,框定相同舰船目标连通域,得到舰船检测结果。
于瑞涛,符道临,梁雄帆,王佳毅,陈展野,熊伟,陈珲
(杭州市钱塘区信息高等研究院;江苏赛博空间科学技术有限公司;杭州钱塘信息有限公司;西安电子科技大学电子工程学院;东南大学毫米波全国重点实验室)
2024,39(6):765-772
摘要:
针对智能电子系统对天线宽波瓣、宽角扫描和低剖面的需求,提出了一种工作在 Ka频段的一维超表面相控阵天线。该天线辐射单元主要采用电磁偶极子形式,在电磁偶极子单元周围围绕一圈接地的方环,以此来改善天线 H面的耦合。通过在天线辐射单元两侧各加载两列 AMC结构,极大地展宽了天线辐射单元的 E面波束宽度。与传统天线相比,所设计的天线具有波束宽度宽、剖面低、宽带扫角等优点。天线原型由低剖面阵列、驱动模块及铝合金支撑结构等组成,其中辐射阵列由 16个单元组成线阵。天线辐射单元在 2个 GHz的带宽内反射系数小于-10 dB,E面方向图具有 110°的 3 dB波束宽度,天线阵列在±60°扫描角度内具有良好的扫描特性。
2024,39(4):395-410(综述), DOI: 10.7682/j.issn.2097-1427.2024.04.001
摘要:
多智能体对抗系统是多方博弈的复杂系统。近年来,很多研究聚焦于用强化学习解决多智能体对抗博弈问题。文章从多智能体强化学习的角度对智能博弈对抗的算法进行综述。首先,简要介绍了对多智能体强化学习及博弈论;然后,提出多智能体强化学习的 4项关键技术难点,并提出相关解决方法;最后,归纳多智能体强化学习的前沿研究方向,总结了研究热点与存在的挑战。综述为后续的研究打下基础,为使用多智能体强化学习解决博弈对抗问题提供思路。
2024,39(4):411-420(专题:非线性数字信号处理技术), DOI: 10.7682/j.issn.2097-1427.2024.04.002
摘要:
针对工业生产流水线中工件识别速度慢、精度低的问题,提出 1种基于改进 YOLOv5(You Only Look Once v5)的工件识别方法,称为 YOLO_Meta。对 YOLOv5原有的网络架构进行多个阶段的调整,包括利用双路注意力机制模块和深度可分离卷积改进主干特征提取网络,可以更全面地提取特征;引入 1种新型解耦头增强模型对各层级特征图的利用效率;利用聚类算法计算随机锚框相似度,对先验框进行过滤以及加入标签平滑算法等。基于 MS COCO数据集和自制工件数据集进行实验并根据模型深度和宽度将模型分为大、中、小 3款。实验结果表明:在 MS COCO数据集上,大、中、小 3款模型对比原模型的 AP分别提高了 3.4%、1.8%、6.9%。在自制工件数据集上,大模型对比原模型 mAP提高了 19.1%,F1分数提高了 15.2%。文章提出的 YOLO_Meta模型与原始模型相比,无论是稳定性还是准确率都有很大的提升,可为工件检测任务提供参考。
2024,39(4):421-428(专题:非线性数字信号处理技术), DOI: 10.7682/j.issn.2097-1427.2024.04.003
摘要:
基于监控视频的智能黑烟车识别方法,可以有效节省人力和物力资源,具有广泛的应用前景。但车辆排放的黑烟具有半透明性,与背景中的沥青路面不易区分;且随着车辆运动,黑烟产生烟羽扩散,具有不稳定的形状,导致黑烟识别的精准率和召回率较低。首先,利用 YOLOv5s-MobileNetv3模型对车辆进行定位和排烟区域截取,以降低后续处理的数据量;其次,利用 K-Means算法对车辆尾部黑烟进行聚类得到具有普适性的宽高比,据此提取得到车辆的尾部排烟区;最后,提出 1种双教师联合蒸馏的黑烟识别方法进行车辆尾部黑烟识别。在某高速路段的包括黑烟车的 62段监控视频上进行训练及测试,目标车辆检测速度为 76 fps,在精确度 94.70%的前提下,召回率为 97.50%,黑烟特征识别精准率 93.43%,误报率为 6.52%。利用轻量级网络对车辆进行定位,降低了算法复杂度,保证了方法的实时性;文章提出的双教师联合蒸馏网络模型在保证较高精准率的前提下,识别时间具有明显优势。
2024,39(4):437-444, 491(电子信息理论与技术), DOI: 10.7682/j.issn.2097-1427.2024.04.005
摘要:
船舶轨迹预测在多种海事任务中发挥着重要的作用,虽已提出了多种时序模型解决航迹预测的问题,但船舶轨迹固有的异构型和多模式仍然面临诸多挑战,且在轨迹长期预测任务中存在较高的预测误差。针对船舶轨迹长期预测的实际应用需求,设计了 1种新的 AIS数据离散高维表示方法和 1种新的损失函数,并将预测问题建模为分类问题,结合时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)和 Transformer模型搭建了 1种新的模型,称为 TCNformer,利用融合的时间维度特征和空间维度特征,通过有效捕捉 AIS数据的长期依赖性,预测未来几个小时船舶位置。在公开的 AIS数据集上的测试表明,所提方法相较于其他时序模型预测性能提升 2倍,最长预测时间范围延长约 3.8倍,满足船舶航迹长期预测的要求。
摘要:
随着现代战场环境日益复杂化,巡飞弹在战场决策中的作用愈发重要。针对多巡飞弹在复杂任务环境和多重约束条件下的航路规划所面临的搜索能力较差和易陷入局部最优等问题,本文提出了一种改进的哈里斯鹰优化算法。该算法通过引入基于高斯分布的初始化方法和基于非线性递减函数的逃逸能量更新策略,增强了全局搜索能力与局部开发精度。仿真实验结果表明,改进的哈里斯鹰优化算法在航路规划中表现优越,相比传统算法显著提高了巡飞弹的飞行效率和路径规划精度,具备良好的工程应用前景。通过本研究的深入探讨,为巡飞弹的智能化作战提供了有力支持。
摘要:
机载模型是航空发动机先进控制及健康诊断等必备的功能模块,针对高通流双变循环发动机结构复杂、模式多变的特点,提出了一种具备动静态特征且兼顾模型精度和运行速度的机载复合模型建模方法。模型采用Kriging模型、推进系统矩阵和状态空间方程的复合结构,Kriging模型用于拟合部件级模型的强非线性特征,推进系统矩阵用来提升稳态模型的实时性,状态空间方程用以拟合模型动态特征,最后通过仿真对比,机载复合模型与部件级模型的稳态误差小于1%,动态误差小于5%。
摘要:
新一代战斗机和航空发动机研制对全机能量管理及发动机功率提取提出了更高的要求,迫切需要航空发动机伺服机构具备功率受限条件下正常工作能力。针对功率受限条件下伺服机构控制目标多、约束多,传统PID控制难以满足预期的问题,提出一种基于模型预测控制的最优控制方法,构建伺服机构的非线性模型,使用有限集思想对输出进行解耦及线性化,综合多重目标要素设计损失函数和约束方程,从而得到了最优控制输出。仿真结果表明,在典型运行场景下,该方法可使伺服系统实际峰值功率降低32.9%,而上升时间仅增加7.1%,从而实现伺服机构的全局最优控制,对新一代飞机与航空发动机的集成研制提供了有益参考。
摘要:
针对智能体数量过高、环境较复杂时,多智能体强化学习效果不佳、难以得到有效策略等问题,本文结合课程学习训练策略,采用多智能体深度确定性策略梯度算法(Multi-Agent Deep Deterministic Policy Gradient, MADDPG)的框架,构建出基于课程学习的MADDPG算法框架。本文的创新之处是搭建了一个容纳大规模无人机进行博弈对抗的仿真环境,并应用课程学习策略改进MADDPG算法,提高了对抗策略的有效性。仿真结果表明,基于课程学习的MADDPG算法与传统算法相比,在训练收敛速率、平均奖励值以及对抗胜率方面均有显著提高,且双方无人机集群对抗数量越多,基于课程学习的MADDPG算法训练的策略优越性越显著。
摘要:
针对传统燃气轮机控制方法对模型具有较强依赖性的问题,本文提出了一种基于数据驱动的串级双回路控制方案,在线建立燃机大状态下紧格式动态线性化模型,并进一步设计燃机串级无模型自适应控制器。外环回路为动力涡轮转速的PID控制回路,内环回路为含限制保护多路切换的燃气涡轮转速MFAC回路;发展了基于DQN算法的串级内回路控制参数整定和外回路指令跟踪的方案,将状态设计为超调量和误差积分,动作设置为四个控制器参数。开展了不同工况、不同干扰情况和不同退化场景下的燃机转速控制鲁棒性分析与验证,结果表明相比于传统控制方案,所设计的方法在1.0-0.8工况,不同性能衰退程度时均能较好跟踪指令转速,对燃油流量和负载具有更强的鲁棒稳定性。
顾文栋, 马妍, 邵峰, 李杨, 王薇, 陈宇雷, 刘丰宇, 程向红
摘要:
针对无人机在野外GNSS拒止环境下受到光照变化、纹理特征稀疏等因素的影响导致视觉相机退化,MEMS-IMU受到温度变化、高频振动导致零偏误差较大,从而导致定位精度下降的问题,提出一种基于温度补偿的野外无人机视觉/惯性鲁棒定位方法。首先设计LSTM零偏在线补偿网络,引入Teacher Forcing机制提高网络的学习能力。然后构建IMU误差模型,利用经过离线标定的IMU量测、温度、陀螺与加速度计的零偏真值对LSTM网络进行训练,获得基于LSTM的无人机零偏模型。在无人机运行过程中,调取训练好的模型,对每一时刻的陀螺、加速度计零偏进行在线补偿。最后,在组合导航系统中利用零偏补偿后的IMU量测与视觉残差构建联合优化函数,解算得到定位信息;其中,设计视觉自适应因子来调节野外场景造成的视觉退化问题,提高视觉特征参与优化的可靠性。实验结果表明,在自行搭建的四旋翼无人机上所提算法的平均绝对位置误差相比VINS-Mono减小了54.1%;消融实验也验证了所提算法有效提高了组合导航系统的鲁棒性。
摘要:
激波/边界层干扰诱导的分离流动会直接影响进气道的气动性能和工作边界,采用基于后掠唇罩的入射激波/边界层干扰控制方法是一种有效抑制分离的方式。为了揭示后掠唇罩前缘型线,即入射激波的三维后掠程度对分离区的影响。本文通过控制前缘型线参数,设计出不同后掠程度的唇罩构型,采用数值仿真方法对比了干扰区内的流动特性,以期获得流动控制规律。结果表明:随着唇罩后掠程度的加大,展向压力梯度增加,干扰区内近壁流动的三维横向迁移增强,使得部分分离区内的流体从两侧溢出,分离区流向长度随之减小。这种分离区流向长度的减小在展向表现出不均匀性,对称面区域减小程度最为显著,可达到18.4%,但低能流在两侧区域略有堆积,其减小程度最小,仅2.5%左右。
摘要:
本文针对飞机多隔舱燃油箱的热特性与适航要求,建立了适用于复杂传热条件的燃油箱通用非稳态热模型,并基于MATLAB/Simulink软件进行了数值模拟。提取了燃油箱在不同飞行阶段(起飞、爬升、巡航、下降及着陆后)的平衡温差和时间常数等关键热参数,并采用粒子群算法(PSO)优化反演方法,提高了热参数提取的精度和效率。研究结果表明,所建立的热模型与试验数据具有良好一致性,燃油温度预测误差小于1.67K,燃油箱热特性随飞行阶段显著变化,中央油箱具有较大的热惯性和缓慢的热平衡过程,机翼油箱则表现出更强的换热能力和较小的热惯性。为燃油箱适航安全性评估提供了科学的热参数提取方法,为飞机燃油系统设计与热管理优化提供了理论支持。
摘要:
由于水下介质的吸收和散射,导致捕获的海洋物种图像通常存在颜色失真、对比度低和细节模糊等问题。为了解决这些问题,本文提出了一种基于 Box-Cox 变换的海洋物种图像增强方法。具体而言,首先在 CIELAB 颜色空间中应用零点对称准则,对水下失真图像的 L 通道进行压缩处理,同时对 A、B 通道进行像素均衡调整,以生成颜色转移图像的参考图像。接着,通过最小化损失函数来补偿海洋物种图像的衰减颜色通道,生成源图像。在此基础上,本文采用颜色转移策略,将参考图像的颜色特征迁移至源图像,以获得颜色校正图像。最后,通过 Box-Cox 变换策略进一步增强颜色校正图像对比度。本文对所提出的方法进行了实验验证,实验结果表明,该方法在提升图像质量方面优于现有的经典增强方法。
摘要:
柔性轴承是航空航天、船舶舵机系统谐波减速器重要元件,其动力学行为和润滑特性直接影响谐波减速器的工作稳定性和使用寿命。本文考虑了柔性轴承保持架及内外圈变形的影响,构建了谐波减速器刚柔耦合动力学模型,研究了不同工况下谐波减速器各部件动力学行为,获得了柔性轴承接触载荷分布规律和保持架角加速度变化规律。建立谐波减速器柔性轴承热弹流润滑分析模型,研究不同粘度润滑脂、转速、载荷等因素对柔性轴承接触区润滑性能的影响机制,结果表明选用较低粘度润滑脂时轴承接触区油膜温升更小。本研究有助于提升谐波减速器服役性能。
摘要:
在雷达目标自适应检测中,常假定训练样本与被检测单元中杂波分量独立同分布,实际应用中,各种非均匀因素易导致部分训练样本受异常值污染,因此研究合适的训练样本筛选方法具有重要意义。首先,本文根据现有文献,将训练样本筛选方法分为4类,主要包括杂波功率法、知识辅助法、特征相似度法和其他筛选方法。其中,基于杂波功率的筛选方法可细分为功率选择训练、广义内积和自适应功率剩余等;基于知识辅助的筛选方法主要分为两类,一类利用信息直接筛选地形数据,另一类则对检验协方差矩阵进行重构;特征相似度方法主要研究训练样本间频谱和协方差矩阵的差异性;其他方法则侧重于不同技术与训练样本筛选的融合,如稀疏恢复、子孔径和多帧处理等手段。最后,对训练样本筛选方法进行总结和展望,指出该方法在实际应用中所面临的潜在问题和挑战。
摘要:
电动燃油泵是多电发动机控制和分布式发动机控制的重要部件,目前电动燃油泵随着齿轮泵性能退化或者由于温度变化引起的齿轮泵内部泄漏量变化都会导致燃油流量计量精度下降。为了解决此问题,本文设计了一种结构紧凑的燃油流量计即增压计量活门,并在此基础上提出一种基于增压计量活门的带流量反馈的电动燃油泵,进一步的在上述基础上提出一种电动燃油泵流量闭环控制算法。同时构建了AMEsim仿真模型进行仿真验证,仿真和试验结果表明,该电动燃油泵能够满足航空发动机燃油计量精度的要求并具有较好的动态性能。
摘要:
针对Bump进气道亚临界状态下激波边界层干扰诱导的大尺度分离影响进气道稳定裕度问题,本文提出了基于射流-放气的超声速Bump进气道流动控制方法。经数值仿真与风洞实验表明:在来流马赫数为2的条件下,由于施加射流-放气控制措施,高速射流提升了边界层抵抗逆压梯度能力,亚临界状态激波根部的分离得到有效抑制,同时放气使激波下游分离区尺度进一步减小,提升了进气道的稳定工作裕度。施加控制措施后,最高总压恢复提高2%-4%,小流量时出口畸变降低了约60%,最低出口马赫数降低了0.09,并且随着射流压力升高,失稳边界向左移动。
摘要:
声纳浮标是航空搜潜的一种最主要手段,适合的声纳浮标阵型将提高搜潜效率。传统的声纳浮标布阵存在搜索概率低、搜索效能低的问题,基于此,本文以声纳浮标折线阵为例,利用遗传算法的寻优特点,对其进行优化,设计了一种满足对潜搜索概率所需最少投放浮标数量的优化方法。
摘要:
特征学习是高光谱图像分类问题的底层关键技术之一,特征学习模型的优劣是影响分类性能的重要因素。然而,由于昂贵的人工标注成本,人们获取的高光谱图像中大多是未标记数据,这也给特征学习问题带来了巨大的挑战。为了解决这一问题,本文提出一种面向高光谱图像分类的迁移判别特征学习方法,其主要贡献包括两个方面。一方面,该方法将子空间对齐和统计分布对齐放入同一优化目标,实现不同领域高光谱数据的联合对齐实现源域知识的有效迁移。另一方面,将源域标记和目标域预测标记作为联合引导信息构造子空间约束模型,渐进式地学习目标域数据的特征子空间,进一步提目标域高光谱数据在特征空间的判别性和鲁棒性。在两个高光谱数据集上的大量地物分类实验表明,本文方法在多个分类性能指标上优于现有先进迁移特征学习方法。
摘要:
以某型纵列式双旋翼无人直升机为研究对象,对其内环姿态控制律进行了设计与改进研究。针对该纵列式直升机在飞行过程中存在的强耦合性、高度非线性、偏航效率低以及受外界干扰影响较大的问题,采用非奇异终端滑模控制策略,并结合改进的双幂次趋近律,以实现对飞行姿态的高精度控制。此外,为了进一步增强控制系统的抗扰能力,设计了扩张状态观测器来有效抑制外界干扰。仿真结果表明所设计的姿态控制律显著改善了控制系统的动态响应特性、抗扰性能和鲁棒性,并在很大程度上提升了系统抑制滑模抖振的能力。
摘要:
由于多智能体的维度复杂性与围捕过程的动态性,多无人机协同围捕常常具有分工不明确、围捕耗时较长等问题,对此,本文创新性地将基于选项的分层强化学习方法引入到多无人机目标协同围捕中,使用多智能体分工机制将无人机围捕划分为上下两个阶段,上层阶段求解目标分配问题,下层阶段求解路径规划问题,两者采用独立的学习策略,同时通过新型奖励函数实现更优的控制效果;在运动控制中,引入最大熵强化学习框架,使用柔性演员-评论家算法(soft actor-critic,SAC)作为基本学习算法。最后,通过仿真实验验证了所提方法的有效性。实验结果表明,该方法具有良好的收敛性和训练效率,同时与传统方法相比,使用强化学习方法的上层控制器能够有效减少围捕耗时,并保证较高的围捕成功率。
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采用Abaqus软件建立了A320主起落架航空轮胎静态接地仿真模型,研究了充气压强和垂向载荷对航空轮胎静载状态下应力分布、接地印迹、应变、径向刚度的影响。结果表明:在额定工况下,轮胎钢丝圈、胎肩和胎面附近等效应力较高。当胎压过低时,轮胎接地面积增大,胎肩承受较大载荷,轮胎耐磨性能下降;随着胎压增加,轮胎径向刚度提高,接地面积、下沉量逐渐减小,接触应力增大,可能会导致胎面部分应力过大,造成损伤。在额定胎压下,轮胎下沉量随着载荷的增加而增大,接地印记由圆形变为椭圆形,面积增大,接触应力集中部分逐渐由胎面中心向两侧胎肩转移;当载荷增至150 kN后,胎肩部分接触应力过大,可能导致轮胎疲劳损伤和早期失效。
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进气道内唇罩激波诱导产生的入射激波/边界层干扰现象(ISWBLI)会对进气道性能产生显著影响,为实现对进气道内ISWBLI更有效地控制,本文通过数值仿真方法研究了分布式边界层放气的控制机理及流动控制规律。研究表明,相比单个放气腔,分布式放气能够在更广泛的激波入射位置范围内保持较好的控制效果和效率,其能够通过抑制放气缝的气流倒流现象提升对流动分离的控制能力。本文对放气腔个数和放气腔进出口面积比对分布式放气控制效果和控制效率的影响进行了讨论,最后提出一种相对最优的分布式放气方案,能够更好地满足激波入射位置在一定范围内移动时的流动控制要求。
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薄膜结构质量轻,柔度大,空气对薄膜结构振动的附加质量效应不可忽视。基于声固耦合理论,用声学介质替代空气介质,建立膜结构与内外空气共同耦合作用的有限元模型并进行湿模态仿真分析。基于配套研制的低压环境模拟箱测试圆柱膜在多种空气环境和压差条件下的振动特性,并根据试验结果分析圆柱膜振动时的空气附加质量和附加质量系数的变化规律。基于试验结果整理得到圆柱膜结构前3阶呼吸模态附加质量系数。经验证,使用该系数计算得到的湿模态频率与试验结果差异较小,说明附加质量简化计算模型具备一定的可行性和工程适用性。
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为研究稳动态畸变比例不同对压气机气动性能及稳定性的影响机理和规律,分别采用均匀齿插板、均匀孔插板、弦月插板等三种不同形式插板进行插板压气机联合实验与仿真。结果表明:均匀齿插板与均匀孔插板相较于常规插板在多数深度下均能起到扩大稳动态畸变比例的作用;三种形式插板均会导致压气机压比与效率下降,失速流量增大,相同深度下常规插板影响大于均匀孔插板大于均匀齿插板;在综合畸变指数相差不大时,动态畸变占比增加导致压气机易失速。双级低速轴流压气机失稳的原因主要是静子角区分离与转子叶尖泄漏流。不同情况的畸变会改变失速先兆出现的位置以及失速团的传播速度,但是不会改变失速先兆形式。
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传统的基于傅里叶变换(Fast Fourier Trasform,FFT)的图像条带噪声去除方法即指数低通滤波方法使得图像的高频分量被滤除,造成图像细节信息的丢失。提出了一种改进的基于FFT的条带噪声去除方法,即空间域插值与频域滤波相结合的条带噪声去除方法。该方法利用空间域去噪后的高频分量替换传统频域滤波频谱图中的高频信息,避免了由于地物的某些高频信息与条带噪声频谱混在一起而造成的高频信息丢失。采用信噪比(Signal to Noise Ratio,SNR)和峰值信噪比(Peak Signal to Noise Ratio,PSNR)两种评价指标分别对传统的指数低通滤波方法和改进的滤波方法的去噪效果进行评估。基于改进方法处理后的图像,其SNR和PSNR均有明显地提高,SNR值最大可由27.12提高至49.87,PSNR值最大可由37.89提高至61.00,表明该方法能够有效地去除条带噪声。
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随着无人机(UAV)技术的进步,深度学习在无人机航拍目标检测中的应用变得越来越普遍。然而,在复杂背景中小目标检测仍然是一个重大挑战。为了解决这些问题,本文提出了一种SM-YOLOv8n的无人机航拍目标检测方法。首先,提出SOEP(Small Object Enhance Pyramid)模块,利用SPDConv处理P2层特征并结合OmniKernel模块的多分支设计,SOEP模块实现了全局上下文和局部细节的均衡获取,最终通过解耦头输出高性能的检测结果。最后,在SPPF前引入C2f-MDCNv2,通过多路径注意力机制(MCA),有效地利用各路特征,进而充分提取和整合多尺度、多层次的信息。这种设计增强了模块在复杂场景和多尺度目标检测中的表现。在 VisDrone2019 数据集上进行实验,相比原算法mAP_50提高了3.6%,与其他方法相比也具有明显优势,可更好地应用于无人机航拍目标检测。
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针对复杂环境中多卫星协同在轨服务任务分配问题,为了提高服务卫星集群任务分配效率,本文提出了基于模糊粒子群算法(fuzzy particle swarm optimization)的任务分配方法。首先,在考虑Lambert变轨最优转移轨迹的前提下,通过分析群体任务完成概率、个体服务成本以及联盟收益指标,构建多卫星协同服务任务分配模型;其次,为保证卫星群体任务完成效率,引入多卫星联盟目标收益函数;最后,针对粒子群算法初始种群分布不均和收敛速度慢等问题,使用模糊逻辑初始化粒子种群,提高初始种群的质量,并且采用自适应惯性权重,提升粒子群算法的寻优能力。相比于传统任务分配方法,本文所提出的模糊粒子群算法能够更高效地解决服务卫星任务分配问题。
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日益丰富的在轨任务需求对航天器任务能力提出了更高的要求,细胞机器人具有“同样载荷,多种功能”的特点,能够通过变换自身构型完成在轨组装、抓捕等工作,已逐渐成为未来在轨航天器的研究新热点。面向在轨细胞机器人操作构型性能评价的需求,以细胞机器人在轨组装为背景,基于不同重构工况下的细胞机器人系统动力学参数,建立了组合体构型评价参数的映射关系,构建了关于细胞机器人驱动参数、组合体系统振动参数、组合体轨道参数、拓扑构型重构过程稳定性等设计变量的约束函数,提出了细胞机器人在轨重构构型评价方法。最后,进行了不同构型变化下的动力学仿真,并应用构型评价方法对其进行分析。结果表明,单自由细胞工况二为执行在轨组装任务的最优构型。本文所提评价方法综合考虑了细胞机器人在轨系统动力学参数,可为后续在轨细胞机器人的典型工况构型评价方法提供参考。
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针对某高亚音速无人机单发夹角式与火箭助推零长发射方案,首先,建立了发射阶段组合体质量特性和力矩模型,考虑发动机推力和无人机质量特性偏差,计算了火箭推力线配平和配平结果。然后,基于竖直吊挂法原理,设计了助推火箭推力线吊挂系统,研究了助推火箭推力线吊挂和精确调整方法。最后,通过试飞验证了火箭推力线吊挂及调整方法的合理性和可行性,所提方法可应用并提升无人机火箭助推零长发射的安全性。
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针对旋转爆震/涡扇组合发动机外涵隔离段与上下游部件(进气道/风扇/外涵隔离段)匹配难题,利用分裂激盘模型对风扇进行简化,采用仿真方法开展马赫3状态进气道/风扇/外涵隔离段一体化定常流动特性与工作特性的研究。研究发现,进气道/风扇/外涵隔离段一体化流场节流过程中,进气道下游/风扇上游区域结尾激波串不断前移,结构形态呈现斜激波串形式,且结尾激波串外罩侧分离区尺度扩大,中心体侧的分离区则逐渐缩小直至基本消失;隔离段内流动始终保持亚声速状态,且马赫数逐渐降低。风扇的存在使得进气道内分离区发生迁移和扩张,削弱了结尾激波的压升效应,同时导致低总压堆积在小半径区,而高总压区压力幅值下降,表现出不连续的特征。
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为了提高热管型涡轮导叶的热防护效果,根据实际叶片以及涵道尺寸对涡轮导叶热管建立了1:1数值仿真模型,并通过扭转叶片角度、改变截面形状的手段对冷凝段结构进行优化,采用源项添加法分别对优化前后的两种涡轮导叶进行数值模拟,得到热管内部以及涵道气体的物理场并加以比较。研究结果表明,优化后的结构在降低外涵道压降的同时,提高了冷凝段换热面积。外涵道进出口压降仅为优化前的48%,优化后冷凝段换热面积扩大10倍,叶片热端平均温度比优化前降低了239 K,热防护效果有所提升,所提出的优化结构相比于传统结构对发动机性能的影响更小。
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本文针对某低压发射装置的自动装填需求及大节距链式回转弹仓多边形效应影响突出的问题,设计了一种适用于该装置的自动化弹仓。采用储弹筒偏置的小节距、多链节的设计,减小链传动多边形效应的影响。为研究不同弹丸数量对系统动力学特性的影响,进行了多工况仿真计算。同时,基于约束跟随的思想,提出了一种用于自动化弹仓的自适应鲁棒控制策略,通过在线调整自适应参数来抑制系统的不确定性,从而提高供弹控制精度。数值计算结果表明,小节距链传动的多边形效应对本系统影响较小,机构运转平稳,储弹筒的定位精度较高,输弹性能稳定。本研究为炮射无人机等低压发射场景提供理论基础与技术支持。
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柔性肋网是大型空间碎片捕获的重要手段。本文针对柔性肋网捕获的动力学分析问题,利用等效布袋理论描述了绳网单元,然后基于绝对节点坐标方法构建了柔性肋网动力学模型,建了空间肋网捕获碰撞地面试验平台,对空间柔性肋网合围捕获方式进行试验验证,试验结果中模型的碰撞力误差最大在30.06%,平均误差约20.18%,表明本文所建立的动力学模型能够精确模拟绳网碰撞动力学特性。考虑目标的自旋特性,开展了柔性肋网与带自旋目标的动力学分析,其结果证明,柔性肋网能够将捕获全流程航天器的位姿抖动量级下降到10-2m及10-1 (°),对于目标的捕获安全性提升有一定作用,且肋网会产生一定的消旋效果,能够保证后续碎片销毁任务的顺利展开。文章最后给出了后续绳网配置的相关建议,能够为柔性肋网捕获提供理论与技术支撑。
摘要:
在空间引力波探测任务中,航天器质心相对其标定位置的偏差会严重影响引力波探测精度,需要研究适用于引力波探测的质心辨识方法。现有方法采用磁力矩器等驱动航天器大角度机动,基于机动信号进行辨识,但这会破坏激光链路,不适用于超静超稳的引力波探测航天器。面向该问题,本文提出一种基于激光链路约束条件的质心辨识方法。本文构建了考虑太阳光压等空间非保守力在内的引力波探测航天器动力学模型以及航天器姿态运动学模型。研究了保证激光链路指向性的航天器机动条件。提出了基于自适应卡尔曼滤波理论的高精高稳航天器质心辨识方法。开展了保证激光链路指向性下的仿真仿真结果表明该方法能够保证激光干涉臂相互对准精度在10nrad以内的同时实现1.7μm精度的质心辨识,与现有方法相比本方法辨识精度上提高了一个数量级。证明了该方法能够在保证激光干涉臂相互对准精度的情况下对引力波探测航天器质心位置实现高精度辨识。
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为了提高双轴涡扇发动机加速阶段数学模型的精确度,基于系统辨识方法,提出了一种航空发动机部件级辨识模型。该模型通过假设航空发动机的各个部件为Hammerstein系统,以预测关键参数。Hammerstein系统中的动态线性部分与静态非线性部分的参数能够有效描述航空发动机的动态特性。在此基础上,构建了扩展截尾随机逼近算法,并证明了其非参数递推强一致收敛性。本文对航空发动机从地面慢车到最大推力的加速过程进行了仿真模拟,并将辨识模型预测的数据与发动机实际运行数据进行了对比分析。结果显示,部件级辨识模型能够准确构建航空发动机的数学模型,并有效描述各部件的动态特性。该模型对发动机关键参数的辨识结果与实际数据的均方根误差(RMSE)均低于1%。
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无人机技术正蓬勃发展,在遥感测绘、气象监测、农林植保、工业安全、地质勘探等多个领域得到广泛应用。但与此同时,无人机的广泛应用也给安全管理和监测带来了新的挑战,面对这些挑战与问题,针对无人机的探测识别技术逐渐成为研究热点。基于射频信号的无人机检测是实现无人机监管的有效手段,为了解决现有方法在低信噪比下检测识别概率低的问题,提出一种基于射频信号幅度分布特征的无人机检测识别方法。首先通过自适应三角阈值法对原始射频信号进行预处理,去除采样信号中的无效信号区域,降低处理复杂度。然后,提取预处理后信号的幅度概率分布特征及其星座圆间隔概率分布特征来训练分类网络。最后设计支持向量机(Support Vector Machine, SVM)网络来实时检测无人机是否存在。在公开数据集上对算法进行验证,实验结果表明,在信噪比大于-5dB时,检测率均达到98%以上;在信噪比为-15dB时,融合幅度概率分布特征和星座圆间隔概率分布特征,检测率达到94.56%;相较于基于时域和频域特征的检测方法,在信噪比为-30dB 至-5dB 的低信噪比条件下检测率提高了 20.71%。
摘要:
旋翼在变直径过程中存在非定常桨-涡干扰、变几何外形、大范围刚体运动等非定常物理特征,可能导致独特的气动噪声特性行为。文章基于雷诺平均Navier-Stokes方程和运动嵌套网格,建立了一套适用于变直径倾转四旋翼机流场模拟方法,采用Farassat 1A公式进行气动噪声预测分析,通过相关试验对比验证了所建立方法的有效性。针对悬停和前飞状态不同直径倾转四旋翼机气动及噪声特性开展研究。结果表明,悬停状态下,直径越大旋翼气动载荷波动幅值越大,波动幅值与旋翼直径呈正相关。悬停状态下旋翼直径减小全机流场干扰现象更为明显,桨尖涡掺混特性逐渐增强。前飞状态下,全机流场干扰现象受直径变化影响较弱,后旋翼受到前旋翼尾迹流场干扰导致气动载荷均大于前旋翼。悬停和前飞状态下直径变化对全机噪声传播方向性有所影响,并且对旋翼厚度噪声的影响程度大于载荷噪声,厚度噪声负压峰值减小幅度最大分别可达28.8%和83.3%,采用较小旋翼直径能够减弱旋翼气动噪声。
摘要:
针对自由空间光通信(Free Space Optical Communication,FSO)中传统激光定位算法如质心法、圆拟合法、Hough法等定位精度较差、定位时间较长的问题,本文提出了一种最大弦长算法,以提高大气湍流信道中激光中心定位效率和FSO链路性能。算法首先对图像边缘检测后的边缘像素点进行去干扰处理,而后遍历所有边缘像素点,计算各像素点之间的距离,并对距离最远的每两像素点的中点累加计数,最后选出累计次数最多的中点作为中心,从而实现对激光中心的精确定位。通过与传统激光定位算法的仿真对比表明:最大弦长定位算法能有效降低激光中心的偏移量,提高定位精度;同时本算法能缩短检测过程的计算时间,提高定位效率;并且在相同面积的激光中心掩膜内,本算法包含的总像素强度更大,综合定位效果更好。
摘要:
受多种因素影响,航空发动机在使用过程中其控制参数较设计值会出现不同程度的偏差。研究发现,控制偏差主要来源于传感器误差、控制系统精度及环境因素等,偏差对发动机性能修正的准确性有一定影响。通过建模与仿真分析,研究了主控制计划和几何可调机构控制偏差对航空发动机推力、耗油率等性能参数修正的影响。为提高发动机性能修正的准确性,提出了基于控制偏差的航空发动机性能修正方法,并通过航空发动机台架试车数据对该方法进行了验证,结果表明采用考虑控制偏差因素的航空发动机性能修正方法,可以提高性能修正的准确性。
摘要:
RCS缩减是雷达信号处理领域中的一个重要研究内容,对国防军事有着重要影响。近年来智能编码超表面的提出为RCS缩减方向提供了新的思路。本文提出了一种2-bit毫米波超表面单元,该单元具有良好的角度稳定性,在φ = 90°平面上具有 ±75°的幅相稳定性。使用所提出的毫米波超表面单元加工了一个规模为16×16的编码超表面。最后,结合RCS相关理论和多目标遗传算法,针对平面波从不同角度入射场景优化相位编码,使编码超表面的散射场形成漫散射,最终实现RCS缩减效果。结果表明,相较于同等面积金属板,编码超表面在27.5GHz -29 GHz的频带内实现 -10 dB以上的RCS缩减,在28GHz -28.5 GHz范围内达到了-15 dB缩减。实验验证了所提出的编码超表面与相关算法在实现RCS缩减应用中的可行性。
摘要:
以建立在复杂电磁环境条件下无线通信通道抗干扰度评估的概率-时间模型为基础,建立了计算干扰站使用伪随机频率调制信号抑制时无线通信系统通信极限的方程组,用于完成评估无线通信通道抗干扰性,并进行了伪随机频率调制信号的频率切换速度与压制后出错概率关系式的数值计算。
摘要:
随着数字射频存储技术的发展,转发式干扰逐渐应用于现代战场,采用多无人机对敌方组网雷达实施航迹欺骗干扰成为一种新型对抗手段,而在干扰过程中由于设备精度不足产生的时延误差将对同源检验结果产生影响。为了提高干扰成功率,估算时延误差可接受的边界值具有一定现实意义,首先分析了时延误差对干扰效果的影响,而后结合“AND”思想和空间分辨单元的同源检验方法,给出了有效干扰的判定条件,最后基于不同时延误差分布模型完成边界值求解。仿真结果表明,服从不同分布的时延误差模型对可接受的误差边界值具有不可忽视的影响,且时延误差边界值与预设虚假目标到雷达距离成正比。
摘要:
针对目前应用于舰载机、运输机和大型民用飞机的三段翼高升力系统的升力瓶颈,提出了一种基于合成双射流的三段翼襟翼增升流动控制方法。根据襟翼上下表面不同位置气动特性差异,提出了上表面切向吹气和下表面垂直吹气两种增升方案。上表面增升控制效果显著优于下表面。合成双射流周期吹吸在上表面形成了“接力效果”,牵引分离区外的高速自由来流重新附壁,增大了上表面流体的运动速度,扩大了翼型压力系数包络面积。
摘要:
针对现有方法在海军行动中时空图卷积层结构固定,难以对舰船动态行为和海上作业人员动作建立短期和长期时间信息关联的问题,我们提出了一种基于多尺度时空残差图卷积神经网络的动作识别方法,其核心思想在于通过时空图卷积网络提取舰船和海上作业人员的时空特征,并构造残差模块,以丰富模型在空间和时间维度上的感受野。具体而言,首先将舰船轨迹和海上作业人员动作数据作为整体网络的输入,构建一个早期融合的基于图卷积网络的多输入分支架构,从而在人体关节点数据中捕获丰富的特征;其次,通过一系列空间图卷积和时间卷积组成的子图卷积对特征进行处理,并采用分层残差架构形成时空残差图卷积模块,使其邻域完成多次时空聚合,从而捕获空间和时间域中的短期和长期依赖性;最后,通过堆叠多个时空残差图卷积模块来进行动作识别。在公共数据集NTU-RGB+D、NTU-RGB+D120和Kinetics-Skeleton数据集上进行对比实验,模型的性能具有显著的优势。
摘要:
目标检测是分布式雷达的关键问题,传统的基于单元平均恒虚警率(CA-CFAR)的融合检测在非均匀背景下面临探测性能损失。本论文研究基于顺序统计量恒虚警(OS-CFAR)的分布式检测算法,在局部雷达的多个多普勒通道进行OS-CFAR并行处理,然后将各距离单元不同多普勒通道上的统计量最大值传输至融合中心,并在融合中心实现给定虚警下的信号级融合检测。数值仿真表明,在多假目标干扰与杂波边缘场景下,比分布式多脉冲CA-CFAR算法检测性能更优,在均匀背景下,OS-CFAR的顺序值约为3n/4时,所提算法检测性能最佳。
摘要:
针对异构无人机群频谱资源利用率低的问题,提出一个基于混合策略改进鲸鱼优化算法的异构无人机群频谱分配方法。首先,构建基于无人机类型和优先级的频谱分配模型,设计不同无人机执行不同任务时的效益计算函数。其次,针对鲸鱼优化算法容易陷入局部最优和早熟收敛等问题,采用Tent混沌映射、非线性收敛因子、莱维飞行策略和差分进化机制。最后,将改进的鲸鱼优化算法与所提频谱分配模型结合,以最大化网络总效益和认知用户接入公平性为目标进行仿真实验。结果表明,与多个基准算法相比,所提算法在网络总效益和认知用户接入公平性等方面表现更佳。
摘要:
跨介质飞行器因其具备强机动、高隐蔽和快突防的性能优势,已成为当下的一大研究热点。而动力系统作为飞行器最为核心的部位,直接决定了飞行器关键性能的优劣。为更全面地了解各类跨介质飞行器动力系统,通过文献调研,综合分析了国内外跨介质动力系统的发展现状。根据动力系统总体结构,将现有的跨介质动力系统分为分离式和组合式两类。组合式中的空/水共动力系统相比其他动力系统具有结构紧凑、重量轻等优势,其中跨介质冲压发动机是实现更快速度、更远航程、更强机动性的跨介质飞行器动力系统的优选方案。本文分析了跨介质冲压发动机应用到空海武器领域需解决的关键技术,以期为促进跨介质冲压发动机的研究和实际应用提供借鉴。
摘要:
针对无人机在高海况下降落时容易受到强风干扰的问题,提出了一种基于改进L1制导律的无人机轨迹跟踪控制器。首先该控制器采用积分滑模与自抗扰结合的控制方法提高了高海况下姿态响应的抗扰性和鲁棒性。然后提出了基于改进L1制导和自适应双幂次滑模趋近律的轨迹跟踪控制器,针对传统L1算法阻尼固定的缺陷进行了控制律优化,通过引入积分项来消除横侧向稳态误差,提高了无人机横侧向控制精度和抗扰能力,并采用基于自适应双幂次滑模趋近律的高度控制方法,改进原有双幂次趋近律并结合自适应项减小了稳态误差和滑模面附近的抖震现象,进一步提高了无人机对强风的抗扰能力。最后搭建了无人机自主降落半物理仿真平台进行仿真实验。实验结果表明:本文提出的控制器可以实现无人机在大风环境下对侧偏距和高度的快速跟踪,有效提高了系统的抗扰性能,从而提升无人机的在海风扰动下海上降落的可靠性和安全性。
摘要:
目前舰载机全自动着舰系统研究重点之一是舰载机对于理想着舰点的跟踪问题。由于该控制系统具有目标位置随机性以及状态输入与输出有多约束限制等问题,针对这些问题本文首先建立飞机的纵向动力学模型以及模拟了不同海况对理想着舰点的影响。由于目标位置的随机性需要实时跟踪,本文选择使用dmc控制,并根据目标误差和输入情况设计了基于dmc控制下的自动着舰控制系统。在仿真时与LQR控制器在不同海况下模拟对照,分别通过对理想着舰点的跟踪效果以及飞机输入情况和飞机状态的对比,来验证此方法的可靠性。仿真结果表明,dmc控制器在理想环境下做到实时跟踪以及系统鲁棒。
摘要:
为了研究非定心SFD的阻尼特性,为SFD进一步优化提供设计参考依据,开展非定心SFD的动力学试验,将供油压力与供油孔作为试验变量,基于多功能高速转子试验台,对小型大不平衡量转子开展SFD阻尼特性研究,分别考察在不同供油压力与供油孔数下转子不同位置临界转速与基频振动的变化,试验结果表明:通过改变供油压力与供油孔转子的响应也会随之改变,认为供油压力在0.35Mpa、供油孔为均布6孔时SFD的阻尼特性最好,转子的基频振动幅值最小。
摘要:
本文深入探讨了存在外界干扰、末端攻击角度约束以及输入饱和条件下的导弹制导控制一体化问题。首先,给出了考虑多约束的导弹制导控制一体化模型。其次,将目标机动和外界扰动视为系统总扰动,并引入RBF神经网络对总扰动进行逼近和补偿,提出了一种基于自适应神经网络抗饱和的一体化制导控制策略。最后,通过Lyapunov稳定性理论分析和模拟仿真验证了所设计控制策略的有效性。
摘要:
为提高直升机涡管式粒子分离器性能预测效率,提出了一种基于半经验方法的涡管式粒子分离器性能预测模型。通过对气体和粒子运动的简化性假设,利用经典力学方程和湍流边界层理论,实现了涡管式粒子分离器压力损失、分离效率、功耗和外部阻力等参数预测,模型预测结果与文献试验结果具有相同的预测趋势。研究为涡管式粒子分离器设计分析提供了有效和便捷手段,具有一定工程实用价值。
摘要:
为了获得高精度的吸气控制阻力评估建模策略,文章选用基于径向基核函数和马特恩核函数的两种高斯过程回归、基于径向基核函数和Sigmoid核函数的两种支持向量回归、基于径向基核函数的核岭回归五种机器学习模型,以NACA0012翼型为案例,对比了不同调参评估指标、建模变量、采样方法、机器学习模型的建模效果。建模变量研究结果表明:与阻力系数直接建模相比,吸气控制减阻差量(ΔCD)建模可将回归预测的平均绝对误差降低24%~62%;将无吸气条件下翼型的阻力系数作为建模输入变量可将回归预测的平均绝对误差降低43%~86%。总体结果表明,面向吸气控制设计阻力评估的机器学习建模具备可行性。
摘要:
氧化硅气凝胶作为最成熟的耐高温高效隔热材料,广泛应用于航空航天、国防军工等领域,但由于其脆性的本征特点、柔韧性能严重不足,导致材料在冲击振动载荷下往往会产生不同程度的掉粉掉渣现象甚至直接破碎而完全失去功能,极大地劣化了氧化硅气凝胶的隔热性能并严重限制了材料的实际应用。因此,如何改善氧化硅气凝胶防掉粉性能已经成为目前的热点问题。本文结合赋予氧化硅气凝胶柔韧性的最新国内外研究进展,系统阐述了近年来提高氧化硅气凝胶柔韧性能即防掉粉性能的主要可行策略,以期解决该材料长久以来存在掉粉掉渣等缺陷的现实问题。最后,根据各主流改性方法的优劣势,展望了进一步提升氧化硅气凝胶防掉粉性能的未来发展趋势。
摘要:
激光在大气信道中传输时易受到大气湍流等影响,导致接收机对开关键控(On-Off Keying, OOK)信号发生错误判决,进而产生误码率门限,严重恶化了自由空间光(Free Space Optical, FSO)通信的传输性能。为了提升误码性能,提出了一种基于改进门控循环单元(Gated Recurrent Unit, GRU)网络的大气湍流补偿技术。通过在GRU模型的基础上引入批量归一化(Batch Normalization, BN)层,并配合ReLU激活函数,有效解决了梯度爆炸等问题,通过改变网络层数来提高模型对湍流的补偿性能。仿真结果表明,在不同的湍流信道下,与基于GRU网络的大气湍流补偿技术、基于长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)网络的大气湍流补偿技术、无补偿的固定阈值判决(Fixed Threshold Decision, FTD)相比,系统误码率更低,其误码率性能接近于具有精确信道状态信息(Channel State Information, CSI)的自适应阈值判决(Adaptive Threshold Decision, ATD)技术。
摘要:
基于三维彻体力模型计算程序,以某发动机带进口导向器的两级增压级为研究对象,研究了稳态周向总压畸变、旋流畸变及总压旋流组合畸变对增压级气动性能和稳定性的影响。计算结果表明了总压畸变强度对增压能力和稳定性的降低,畸变指数等于15%时,稳定裕度损失可达30.03%,总压畸变周向范围对稳定性影响存在极值;旋流畸变整体涡对增压能力有近似预旋的作用,反向涡比正向涡更容易引发失稳,对称涡对稳定性不利但对增压能力影响不大;总压旋流组合畸变模拟结果证明了考虑耦合效应对稳定性评估的必要性,并揭示了组合畸变的三维流动机理。
摘要:
基于注意力机制的光学遥感场景分类已经成为了热点研究方向,单一尺度的注意力模型通常对某一特定层级的特征进行建模,这可能导致模型无法同时捕捉到多尺度的重要特征,尤其是在遥感图像这种包含多类物体和结构的光学场景中。因此,提出了一种基于多尺度注意力的光学遥感场景分类方法。首先利用卷积神经网络提取场景图像的初始特征,通过特征融合的方式对卷积神经网络不同层的输出进行通道注意力计算,然后利用视觉编码器对场景图像进行初始特征建模,然后分别在宽、高、通道三维度对初始特征进行注意力计算,最后将卷积神经网络和视觉编码器的预测结果进行知识蒸馏进一步增强网络提取特征的能力。在2个国际公开的遥感场景图像数据集上均取得了较好的结果。
摘要:
针对某涡扇发动机试车时发生的压气机转子叶片裂纹故障,本文通过分析叶片的强度和振动特性,得出叶片在工作时存在共振的风险。采用非接触测量方法对叶片进行了振动测量,获得了无腐蚀坑转子叶片的振动应力。通过开展叶片高周疲劳试验,验证了非腐蚀状态叶片的工作可靠性。利用Pairs公式反推了腐蚀状态下叶片的裂纹扩展门槛值,分析了叶片开裂的原因。断裂的主要原因是叶片首先形成腐蚀坑,之后在高循环交变载荷的作用下腐蚀疲劳失效。本文重点从工艺角度改进,控制了材料回火温度范围,增加了叶片表面渗铝工艺,有效预防了叶片断裂失效,提高了叶片的工作可靠性。
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针对传统基于“风三角”方法的风向受真空速测量误差影响大的问题,给出了一种简易真空速误差在线标定算法。首先,简要介绍了“风三角”解算模型及其解算误差模型。基于解算误差模型采用双方位联合标定真空速测量误差,补偿真空速测量误差后可有效提升机动情况下的风向计算精度。最后通过实测试飞验证了该方法的有效性。
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极化抗干扰是雷达干扰抑制的重要技术手段,双极化体制探测目标不仅可以获取较为丰富的极化信息,同时在硬件方面也容易实现。因此,本文结合双极化雷达实测数据开展压制干扰的特性分析与抑制研究。基于噪声调频、梳状谱、间断噪声和函数扫频几种压制干扰下信号的分析,结合目标与干扰在极化特性上的差异,引入斯托克斯矢量等极化参数进行双极化干扰滤波设计。实验结果表明,该方法能有效抑制干扰,提高目标检测性能,显示出良好的工程应用前景。
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为了拓宽定几何轴对称进气道的稳定工作范围,本文提出了一种双设计点唇口设计概念。采用同一中心压缩锥体型面,分别设计了来流马赫数为3.5和4.5时前体激波封口的轴对称进气道唇口,通过对这两个设计点下的唇口型面进行模块组合获得双设计点进气道的唇口型面。数值仿真结果表明,设计点马赫数为3.5和4.5的轴对称进气道自起动马赫数分别为3.2和2.75,而双设计点进气道的自起动马赫数为2.8,与单设计点为Ma4.5进气道的自起动马赫数相当;此时进气道的流量系数为0.72,远高于单设计点为Ma4.5进气道的0.65;双设计点进气道在来流马赫数为3.5时流量系数也达到0.95;当来流马赫数高于3.5时,双设计点进气道唇口型面的前后交错布置可改善前体激波与唇罩边界层相互干扰引起的流动分离;相同来流马赫数下,双设计点进气道抗反压能力与单设计点进气道相当。由此表明双设计点轴对称进气道设计概念是可行的,提高了定几何轴对称进气道在低马赫数下的自起动能力和流量捕获能力,同时改善高马赫数下的前体激波与唇口边界层干扰引起的流动分离问题。
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针对在材料迟滞阻尼和结构内阻尼的共同作用下转子容易发生内阻尼失稳振动的情况,建立了柔性转子内阻尼失稳动力学模型,考虑了滚动轴承的接触和间隙非线性、轴承处内阻尼和外阻尼的影响;通过滚动轴承的运动学和载荷分析,得到考虑游隙的滚动轴承接触恢复力表达式。利用数值积分方法对柔性转子内阻尼失稳振动特性进行了研究,并在单盘转子实验器上开展了轴承游隙对失稳门槛转速影响的验证实验。研究结果表明,轮盘处外阻尼系数与内阻尼系数之比对失稳门槛转速的影响较轴承处的影响较大,失稳门槛转速随着系数比的增加而显著提高;轴承处外阻尼系数与内阻尼系数之比对失稳门槛转速的影响较小,失稳门槛转速对此系数比不敏感;系统失稳门槛转速随着轴承游隙增加而明显降低,在系统失稳之后的同一转速下,极限环半径随着轴承游隙的增加而变大。研究结果对在滚动轴承支承的柔性转子系统设计、装配与试验中避免内阻尼失稳振动具有一定的指导意义和参考价值。
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目标点迹和航迹关联在雷达系统数据处理中占据重要地位。介绍了雷达点迹航迹关联原理,设计了按照方位扇区关联的方法,研究了根据航迹类型进行点迹关联的具体流程,并针对确定的关联准则和赋值算法,重点分析了可靠航迹优先级不同对关联结果的影响,给出了航迹优先级的影响因素和提高关联成功成功率的具体措施,具有重要的工程参考价值。
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针对智能电子系统对天线宽波瓣、宽角扫描、低剖面的需求,提出了一种工作在Ka频段的一维超表面相控阵天线。该天线辐射单元主要采用电磁偶极子形式,在电子偶极子单元周围围绕一圈接地的方环以此来改善天线H面的耦合,通过在天线辐射单元两侧各加载两列AMC结构极大的展宽了天线辐射单元的E面波束宽度。与传统天线相比本文所设计天线具有波束宽度宽、剖面低、宽带扫角等优点。天线原型由低剖面阵列、驱动模块及铝合金支撑结构等组成,其中辐射阵列由16个单元组成线阵。天线辐射单元在2个GHz的带宽内反射系数小于-10dB,E面方向图具有110°的3dB波束宽度,天线阵列在±60°扫描角度内具有良好的扫描特性。
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压气机叶型的精细化设计发展趋势对优化设计方法提出了更高要求,以性能为导向的传统优化设计方法难以满足未来高性能压气机的精细化设计需求。因此本文提出一种结合本征正交分解(POD)和多层感知器(MLP)的代理模型,能够快速准确获得叶型流场结构。该方法首先利用拉丁超立方采样法获得样本叶型,并通过CFD计算得到叶型表面等熵马赫数分布,将其进行POD处理后作为样本数据对MLP进行训练。结合POD-MLP和改进人工蜂群算法构建了完整的优化系统,对符合表面等熵马赫数分布约束的叶型进行寻优。基于该方法,本文对某跨声速叶型在设计点进行了优化。结果表明该方法可以兼顾非设计点条件,且优化叶型的表面等熵马赫数分布符合本文所给约束。优化叶型的非负攻角性能明显提升,设计点下总压损失系数降低14.1%,可用攻角范围拓宽4.5%。
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为了从大量的航空发动机试车数据中识别出测试坏点,引入了灰色系统理论,并以此为理论基础发展了坏点数据的灰色识别方法。利用灰色识别方法对某型航空发动机试车数据进行了判读,通过求解包络线函数和灰色域的范围,识别出了数据中的坏点,同时完成了灰色识别方法的可靠性验证。分析表明,灰色识别方法具有较高的可靠性,能够准确有效地识别数据坏点,灰色系统理论在航空发动机复杂数据的坏点识别中有着较为良好的应用前景
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针对基于调频连续波(Frequency Modulated Continuous Wave, FMCW)雷达的着陆器测距测速问题,由于差频信号频谱展宽导致中心频率估计不准确,进而影响测距测速精度。本文提出了一种基于频谱多特征信息的高精度距离与速度测量方法。通过进一步利用差频信号的频谱带宽信息,并使用线性调频Z变换(chirp Z-transform, CZT)对频谱的有效频段进行精细化估计,获取频谱的带宽信息。联合传统重心估计法获得的中心频率测量,形成关于距离和速度的多特征联合测量方程,最后基于最小二乘法获得距离和速度的融合估计结果。仿真结果表明,基于频谱多特征信息的联合估计方法具有精度高、稳定性强的特点,在距离与速度测量方面均优于传统的重心估计法。
摘要:
针对航天器姿态控制器设计方法的问题,分别从线性设计方法和非线性设计方法两个方面,综合分析了现有各种姿态控制方法的特点和应用情况,指出了各种姿态控制方法的优势和不足。探讨了航天器姿态控制中涉及的关键技术,综述了物理约束、参数摄动未知、容错控制、能量管理、挠性控制、姿态确定、角速度未知、刚体和挠性混合控制等关键技术的研究现状和未来发展趋势。
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针对国内通航机场长期完全依靠人工巡检排除机场跑道FOD的现状,以毫米波雷达检测技术为基础,将毫米波雷达、图像采集及后台数据系统进行了整合与利用,制作了基于毫米波雷达及机器视觉的通航机场跑道FOD检测器。同时为完善该检测器的机器学习能力,基于MATLAB软件编写了AI自动识别程序,不断刷新机场跑道FOD在后台数据库的信息,包括但不限于不同环境光下的视觉特点、FOD的尺寸及位置信息等。结果表明:此FOD检测器可对国内通航机场跑道的常见障碍物进行识别与排除,同时可避免人工巡检存在的人为因素,从而满足民航对安全和高效的需要。基于在国内通航机场的测试结果,该FOD检测器达到了预期效果,具有极高的推广应用价值。
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长期暴露在“高温、高湿、高盐雾”的海洋环境,会直接影响航空发动机的性能和使用寿命。为充分考核航空发动机在海洋环境下抗盐雾腐蚀的能力,开展了航空发动机盐雾腐蚀敏感性试验方法研究。分析了盐雾环境对发动机的腐蚀影响,盐雾腐蚀试验设备及其工作原理;通过分析国军标中盐雾腐蚀敏感性试验标准及要求,针对盐雾环境模拟、盐雾设备设计、盐雾浓度测量方法等提出了一种适用于涡轮喷气风扇发动机盐雾腐蚀敏感性试验方法,设计了一套盐雾试验设备,并提出了一种盐雾试验流程。结果表明该试验方法可满足国军标中对涡轮风扇发动机抗盐雾腐蚀的能力的考核要求,其给出的试验窗口期确定、盐雾浓度标定,试验流程等,可为后续开展相关技术研究提供技术参考和借鉴,提高我国航空发动机模拟海洋腐蚀环境的试验能力。
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基于连续压缩感知的稀疏方法在空域目标波达方向(direction of arrival, DOA)估计中展现出了卓越的超分辨性能。这种方法通过原子范数最小化(atomic norm minimization, ANM)技术构建一个凸问题,尽管在原理上实现了对恢复稀疏信号的无限精度重构和连续空间谱的DOA估计,但是在实践中仍然受到频率分离条件的限制,无法达到理论上的最佳分辨率,并且需要信源数作为先验知识来确保超分辨效果。基于以上问题,本文提出一种无需信源数先验的超分辨DOA估计方法,该方法利用稀疏增强的原子范数形式重新表征信号稀疏度,利用对数-行列式函数建立原子范数与原子范数的平滑关系,并利用其泰勒展开形式简化其优化过程,以求解一个新的迭代加权优化问题为目标,使优化结果更加稀疏和精确;利用基于强稀疏结果的信号重构Capon能量谱,从而在不需要信源先验的情况下更准确地表征信源的DOA;推导了不依赖CVX工具包的快速优化求解算法,用原对偶内点法迭代求解这种特殊的加权稀疏恢复问题,其中特殊的Toeplitz矩阵结构可以通过快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform, FFT)技术降低运算复杂度。理论推导证明了该算法相较于CVX等凸优化工具具有更低的计算复杂度和更快的计算效率,并且能够在信号数目未知的情况下,利用较少的快拍数实现高精度的DOA估计,具有很好的鲁棒性。实验仿真验证了该算法的有效性。
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为改善传统SURF算法匹配海上舰船图像存在计算时间长、配准精度低等不足,提出一种改进Canny-SURF-RANSAC算法。针对起伏海浪导致传统Canny算法产生大量非舰船目标边缘的问题,提出改进的Canny算法进行海面舰船边缘检测。通过引入形态学滤波中的开运算和闭运算的复合操作,通过使用Otsu阈值方法进行自适应阈值设置,优化了舰船的边缘连续性并消除了无关噪点。在舰船目标边缘信息的基础上,运用SURF算法提取特征点,进行特征匹配,在传统的RANSAC算法采用动态调整阈值即自适应RANSAC算法消除匹配结果中错误匹配点,提高匹配的准确率。实验证明,本文图像匹配技术匹配算法在同一传感器不同帧中、不同视角出现的同一舰船、可见光/红外传感器采集到的同一舰船目标的复杂场景下,比传统方法具有更快的匹配时间、更高的匹配正确率。完成匹配后,框定相同舰船目标连通域,得到舰船检测结果。
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针对具备对空探测防卫能力的海面小型机动目标的跟踪问题,提出了一种基于非线性模型预测控制的隐蔽跟踪方法。首先,搭建了无人机和海面目标的运动学模型,并对海面目标上携带的无人机探测装备进行了能力分析;其次,根据海面目标上探测装备的性能参数设计出一条隐蔽的期望包围跟踪轨迹,并以此建立相应的无奇点导航向量场;最后,设计非线性模型预测控制器,以跟踪导航向量场给出的期望速度信号,实现单架无人机对非协同海上运动目标的隐蔽跟踪。仿真结果表明,使用非线性模型预测控制器能在保证较好的控制精度下显著减少无人机的能量消耗,增加控制器输出的平滑性。
摘要:
VSV机构可显著改善发动机气动性能与喘振裕度。考虑VSV机构受到的气动扭矩和轴向载荷以及机匣内侧温度热载荷等实际条件影响,本文将VSV机构柔性摇臂作为研究对象,设计搭建了VSV机构柔性摇臂运动疲劳精度特性试验台,详细开展了不同循环运动次数下的机构疲劳运动特性试验,并对调节角度精度等变化规律进行分析。结果表明:在该五级联调机构中,各级叶片角度均值随行程不断增加而增大,并在往返行程中存在滞回现象。S4级角度级差相对最大,峰值数值约为0.9°,各级角度级差均符合预期设计要求。叶片角度偏差在部分循环下发生小范围波动变化。
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可变直径旋翼作为旋翼变体技术的重要组成部分,能够有效解决旋翼自适应工作在高性能状态的需求。为获得可变直径旋翼对直升机飞行性能的影响,本文首先建立了一套直升机全机飞行力学模型,并开展可变直径旋翼对直升机垂直和水平飞行性能的影响分析,结果表明:通过增加旋翼直径可以有效提高垂直爬升率、实用悬停升限和悬停效率,缩短旋翼直径则能增加航时、航程和最大前飞速度。然后给出了一套需用功率计算方法,分析了可变直径旋翼直升机不同飞行状态的需用功率变化规律;最后根据需用功率最小原则并考虑操纵复杂度,制定了一套直升机旋翼变直径操纵策略。
摘要:
随着高光谱成像技术的发展,高光谱图像分类成为了一个备受关注的研究领域。在广泛调研的基础上,文章全面整理了基于深度学习的高光谱图像分类方法,主要涵盖深度网络、循环网络和自注意力网络。随后,深入讨论了几个具有代表性的方法,详细探讨了这些方法的优势和不足,旨在提供一个更清晰、全面的高光谱图像分类方法现状。文章对高光谱图像分类方法进行了全面的概述,并对各类方法进行了深入研究,分析了不同方法的定性和定量评估结果,对未来的发展进行了展望。通过梳理现有研究,不仅有助于推动高光谱遥感技术的进一步发展,还凸显出高光谱图像分类方法在航空航天等领域独特优势,对于提高遥感数据的解译精度和实际应用价值具有重要意义。
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针对传统逆合成孔径雷达稀疏成像算法存在参数敏感、收敛速度慢等问题,本文以卷积神经网络的自适应参数学习机制为灵感,结合模型驱动网络的物理可解释性,提出了一种ISAR稀疏成像架构——深度增强迭代收缩阈值(Deep Augmented-Iterative Shrinkage Thresholding,DA-IST)网络。首先,DA-IST网络将迭代收缩阈值算法的迭代步骤映射至隐藏层中,不仅提高可解释性且能够在训练过程中学习最优参数。其次,网络在建模过程中考虑了被忽略的高频分量,提高了重构性能。同时,为了提高网络的鲁棒性,用非线性卷积层替代了线性稀疏变换。实验表明,与传统的模型驱动算法相比,DA-IST网络避免了人工调整参数过程,收敛速度更快,成像质量更高,对特征差异较大的数据具有更好的泛化能力。
摘要:
由于目标多秩子空间大小的不确定性会导致多重假设检测发生,传统目标自适应二元检测方法不再适用。针对此问题,本文提出了子空间不确定下多重假设 AMF、Rao 与 Wald 检测方法。首先,基于 Kullback-Leibler信息准则,建立了目标多秩子空间存在多种假设下的目标检测模型;然后,基于AMF、Rao和Wald检测准则,设计多重假设检测器,并优化估计未知参数与计算惩罚项。最后,通过仿真实验验证了所提检测器的性能,并分析了惩罚项对各检测器性能的影响。实验结果表明,相比传统检测器,所提检测器在一定情况下具有更优的检测性能。
摘要:
两栖火炮水上射击稳定性是一个涉及两种流场与两栖火炮相互作用的复杂问题。此前的研究往往将该问题中的流场作用简化为弹簧-扭簧系统,这样的简化模型对两栖火炮水上射击稳定性的预测精确度不足。本文通过两相流流固耦合方法详细研究了三、四级风浪等级下两栖火炮在空气-水两相流流场中受到海面风浪作用产生的摇荡。仿真结果表明,两栖火炮在三、四级风浪环境中具有较好的稳定性,同等级风浪环境下不同的车体朝向角将对两栖火炮稳定性产生较大影响。
摘要:
针对压气机叶型在宽攻角宽马赫数范围内低损失工作、叶型性能对加工误差不敏感的工程需求,首先建立了考虑加工误差及几何参数的叶型优化流程,然后以某压气机静子叶型为研究对象,基于构建的代理模型,在设计马赫数0.87(跨音流动)与低马赫数0.7(亚音流动)下开展了考虑加工误差及多攻角工况影响的压气机叶型鲁棒性优化设计研究,结果表明:针对跨音流动工况优化获得的叶型,其设计马赫数攻角特性大幅改善,但亚音流动工况下的攻角特性略微恶化;针对亚音流动工况优化获得的叶型,其攻角特性在多个低马赫数工况下大幅改善、在跨音流动工况下恶化。
摘要:
雷达辐射源个体识别技术是通过提取雷达细微特征判定载体身份属性,雷达辐射源信号个体识别的基础是在复杂电磁环境下将多路混叠接收信号进行正确的分选。针对传统基于脉间参数的信号分选容易造成脉冲分类不正确的问题,本文提出一种脉间参数结合脉内双谱特征的聚类算法,首先构建包含信号载频、脉冲宽度和脉冲围线积分形成的双谱波形熵的特征矩阵,然后采用改进自适应DBSCAN聚类算法对特征矩阵进行聚类分析。仿真结果表明,本文所提的算法通过真实数据采集验证,分类准确率在90%左右,能够满足后续个体识别需要。
摘要:
针对演化算法求解武器目标分配问题求解精度不高的问题,提出结合蚁群优化的遗传蚁群算法。使用混沌映射随机初始化方法,通过逻辑混沌映射初始化种群,提升初始种群的多样性;通过多样性交换策略,交换染色体部分区域值,进一步提高算法的多样性;基于蚁群优化思想,提出蚁群重组准则,利用蚂蚁的搜索行为增强算法的收敛性。使用12个测试用例,进行消融实验证明了各策略的有效性,与7种典型方法进行对比实验,结果验证了所提方法的优越性。
摘要:
采用LES大涡模型方法耦合FW-H方程的混合噪声数值模拟方法,对螺旋桨在起飞和着陆两种构型下的气动与噪声性能开展了数值模拟研究,并与风洞试验测量数据进行了比较。对比结果分析,在给定接收点的声压级计算结果与风洞试验结果偏差不超过2dB。对于着陆构型下的螺旋桨,各声压监测点处计算结果与风洞试验结果偏差的平均值约为1.97dB;对于起飞构型下的螺旋桨,各声压监测点处计算结果与风洞试验结果偏差的平均值约为1.04dB。基于LES模型大涡模拟耦合FW-H方程的混合噪声数值模拟方法可以真实的获取螺旋桨气动性能与气动噪声性能,并且仿真结果可以满足工程应用。
摘要:
针对基于暗通道先验的低照度图像增强算法在处理极端海上低光环境下图像时会存在光晕效应、色彩失真的问题,本文提出了一种基于暗通道先验的自适应海上低照度图像增强算法:首先通过选取图像类型划分指标将数据集中的图像分类,并通过Otsu方法和图像直方图分布获取图像的区域划分阈值将图像进行划分得到局部区域图,分析各类图像的局部区域图之间的关系,最后通过对不同的局部区域图采用不同的改进暗通道先验算法进行处理,将一个图像中的两个增强后局部区域图合并,最终得到整张图像的增强结果,并对增强后图像进行主客观的图像质量评价。实验结果表明,该算法解决了现有算法在处理极端海上低照度图像时存在光晕效应和色彩失真的问题,使得不同环境下的海上低照度图像都能达到较好的恢复效果。
摘要:
本文针对陆海交接处强陆地杂波距离旁瓣影响近岸海上目标检测能力的问题,提出了一种基于自适应脉冲压缩与排列熵特征提取相结合的陆海分割方法。该方法首先采用两级相位补偿的自适应脉冲压缩技术,抑制近岸强地物杂波距离旁瓣对陆海分割的影响;随后利用每个距离方位分辨单元中的观测数据计算该单元的排列熵,该特征显著增强了地物回波与海面回波的对比度;最后利用大津法图像分割和形态学处理等数字图像 处理技术,提取出陆海分界线。实测数据处理结果表明,自适应脉冲压缩与排列熵特征提取相结合,能够有效提升陆海回波的对比度,保证了陆海分界线提取的准确性。
摘要:
本文主要针对数据恶劣条件下的辐射源个体识别方法进行了分析对比。总结了包括不平衡,错标签、小样本和弱标注四种情况下的个体识别方法,探讨辐射源特征提取方法的优点和局限性,对方法中作为技术关键和难点的特征提取方法也进行了概括,并指出深度学习在深度特征提取上的优势以及在辐射源个体识别领域的广泛应用前景,以期对各种情况下的辐射源个体识别方法做出较为全面的补充。
摘要:
TBCC进气道在宽域马赫数飞行器性能提升方面起着重要作用,本文对外并联TBCC进气道在Ma3.5状态下双通道共同工作过程进行了非定常仿真。首先,随着涡轮通道反压的逐渐增加,结尾激波串不断向上游移动,研究发现涡轮通道反压比从30增加到49.6的过程中,泄流在涡轮通道调节过程中可以起到稳定结尾激波串的作用,放气流量从2.8%增加至4.39%,使结尾激波串位置移动相对较小。当结尾激波串推出流道,进气道陷入不起动状态后,涡轮进气道的喘振会使流场中的分离显著向前体延伸,从而诱发冲压通道的不起动。相比之下,冲压进气道的喘振过程对涡轮进气道流场结构影响相对较小,壁面压力分布表明冲压进气道的喘振会引起涡轮进气道压力波动0.2~0.4P0,并伴随高频振荡。最后,研究结果表明,分流板与进气道主体连接处的泄露对改善任何通道的气动性能并无益处,因此应尽量减少泄露。
摘要:
多智能体对抗系统是多方博弈的复杂系统,近年来很多研究聚焦于用强化学习解决多智能体对抗博弈问题。本文从多智能体强化学习的角度对智能博弈对抗的算法进行综述。首先对多智能体强化学习及博弈论进行简要介绍;然后提出多智能体强化学习的四项关键技术难点,并梳理相关解决方法;最后归纳多智能体强化学习的前沿研究方向,总结出三项研究热点与挑战。综述为后续的研究打下基础,为使用多智能体强化学习解决博弈对抗问题提供思路。
摘要:
针对固定翼无人机编队飞行过程中同时存在风干扰和执行器输入约束的问题,研究了带有虚拟领导者的分布式一致性控制方法。建立风场环境中的无人机运动学方程,采用一种能够处理非对称上下界的约束函数对输入进行限制;通过状态反馈推导恒定风扰和输入约束下的轨迹跟踪一致性编队控制律;进一步考虑随机风扰,设计输入约束下的鲁棒滑模编队控制律。仿真结果表明,与传统算法相比,所提出的编队控制律能够实现输入约束下的抗风扰轨迹跟踪编队飞行,并具有更快的收敛速度和更高的控制精度。
摘要:
航空声纳浮标多基地探测是应对水下目标声隐身能力持续提高的有效技术途径之一。分析了航空声纳浮标的指标,给出了双基地声纳配置,采用双基地声纳方程为依据,利用数值仿真的方法计算了三种典型海洋环境条件下双基地声纳浮标探测范围,讨论了海洋环境对多基地声纳探测的影响,为航空声纳浮标多基地战术使用奠定技术基础。
摘要:
星载测云雷达是一种定量主动微波遥感仪器。为了保障云雷达对云粒子反射率因子的高精度测量,从而精确地反演得到云的宏观和微观物理特性,需要对云雷达进行定标。本文简要介绍星载云雷达定标原理及方法,包括内定标及外定标方法,重点概括了现有国外星载云雷达定标技术发展现状,并提出有源外定标技术难点,为我国未来空间云测量雷达定标设计提供参考。
摘要:
随着对海洋探索的愈加深入,对水下目标探测能力的要求也在愈发严格,针对噪声干扰严重时算法性能大幅度下降的问题,本文主要研究仅利用分布式矢量水听器的波达方向信息对未知目标进行融合定位。在已有的基于位置误差加权方法的基础上,利用几何二次约束减小波达方位角量测误差,并结合泰勒级数展开将一阶权值推导至高阶,解决的低信噪比情况下定位精度差的问题。仿真结果表明,相对于传统的基于方差倒数的自适应加权算法,该方法在定位精度上有很大提高,尤其在低信噪比的情况下效果显著。
摘要:
为了研究单矢量水听器多目标方位估计能力,本文分别利用互谱声强法、MUSIC算法以及信号统计量方法对多个目标方位进行估计。互谱声强法可以估计出多个不同频的单频目标方位,但对于频谱混叠的目标无法分辨;MUSIC算法可以分辨单频和宽带目标,但利用单矢量水听器最多可估计两个目标方位。为此,本文针对于提出的信号统计量方法,构建了声压和振速的统计量模型,将其与粒子群优化算法及改进算法相结合,实现了基于改进粒子群算法的多目标方位估计。对多个单频和宽带信号目标进行仿真分析,结果表明改进粒子群算法具有良好的估计效果,并对三种方法的估计结果进行比较,验证了改进粒子群算法有较好的适用性。通过对2022年千岛湖试验数据的处理再一次验证了算法的有效性。
摘要:
船舶轨迹预测在多种海事任务上发挥着重要的作用,尽管已经提出了多种时序模型以解决航迹预测的问题,但是船舶轨迹固有的异构型和多模式仍然提出了许多挑战,并在轨迹长期预测任务上存在较高的预测误差,本文针对船舶轨迹长期预测的实际应用需求,设计了一种新的AIS数据离散高维表示方法和一种新的损失函数,并将预测问题建模为分类问题,然后结合时间卷积网络(Temporal Convolutional Network,TCN)和Transformer网络搭建了一种新的模型,称为TCNformer,利用融合的时间维度特征和空间维度特征,有效捕捉AIS数据的长期依赖性,以预测未来几个小时船舶位置。在公开的AIS数据集上的测试表明,本文所提方法相较于其他时序模型预测性能提升2倍,最长预测时间范围延长约3.8倍,满足船舶航迹长期预测的要求。
摘要:
在弱目标检测研究中,HT-TBD检测算法是一种有效理论方法。针对现有水下弱目标被动检测的难题,提出了一种适用于水下目标被动检测的HT-TBD算法。首先,阐述了HT-TBD检测思路,在分析声纳浮标检测组检测预处理基础上,研究了基于TBD理论和Hough变换的水下目标被动检测算法;其次,围绕浮标阵型适用场景,分析了探测设备指标、环境场地指标、目标指标及干扰指标,给出了拦截阵和覆盖阵两类试验方案及步骤;最后,在新安江水库对两类试验场景数据进行采集和预处理,通过实测数据和MATLAB仿真验证了HT-TBD检测算法在水下弱目标检测的可行性和有效性。
摘要:
为提升航空涡扇发动机舰面偏流板前起飞时的气动稳定性,提出利用压气机进口温度和总增压比两种方法识别发动机进口温升,进而调节压气机可调叶片角度,以提高舰面起飞时发动机稳定裕度。此外,为改善偏流板前进气畸变环境,提出在主机状态不变前提下直接减小加力供油量,以降低发动机出口排气温度,实现发动机舰面起飞前主动扩稳,仿真结果表明提出的措施有效可行。上述方法和措施,可为舰载战斗机发动机舰面起飞扩稳控制提供参考。
摘要:
针对工业生产流水线中工件识别速度慢、精度低的问题,提出一种基于改进YOLOv5的工件识别方法,称为YOLO_Meta。对YOLOv5原有的网络架构进行了多个阶段的调整,包括利用双路注意力机制模块和深度可分离卷积对主干特征提取网络进行改进,可以更全面的提取特征;引入一种新型解耦头增强模型对各层级特征图的利用效率;利用KMeans算法计算随机锚框相似度的方法对先验框进行过滤以及加入标签平滑算法等。本文基于MS COCO和自制工件数据集进行实验并根据模型深度和宽度将模型分为大、中、小三款模型。实验结果表明,在MS COCO数据集上大、中、小三款模型对比原模型的AP分别提高了3.4%、1.8%、6.9%。在自制工件数据集上大模型对比原模型mAP提高了19.1%,F1分数提高了15.2%。本文提出的YOLO_Meta模型与原始模型相比无论是稳定性还是准确率都有很大的提升,该方法可为工件检测任务提供参考。
摘要:
目的:基于监控视频的智能黑烟车识别方法可以有效节省人力和物力资源,具有广泛的应用前景。但车辆排放的黑烟具有半透明性,与背景中的沥青路面不易区分,且随着车辆运动,黑烟会产生烟羽扩散,具有不稳定的形状,最终导致黑烟识别的精确率和召回率不高。方法:首先,利用YOLOv5s-MobileNetv3模型对车辆进行定位和排烟区域截取,以降低后续处理的数据量;其次,利用K-Means算法对车辆尾部黑烟进行聚类得到具有普适性的宽高比,根据宽高比提取得到车辆的尾部排烟区;最后,提出一种双教师联合蒸馏的黑烟识别方法进行车辆尾部黑烟识别。结果:在某高速路段包括黑烟车的62段监控视频上进行训练及测试,目标车辆检测速度为76fps,在精确度94.7%的前提下,召回率为97.5%,黑烟特征识别精确率93.43%,误报率为6.52%。结论:利用轻量级网络对车辆进行定位降低了算法复杂度,保证了方法的实时性;本文提出的双教师联合蒸馏网络模型在保证较高精准率的前提下,识别时间具有明显优势。
摘要:
翼型俯仰过程中流动结构演化复杂,呈现为多种类型涡之间的相互作用。基于时变粒子图像测速技术(Time Resolved Particle Image Velocimetry,TR-PIV),对雷诺数Re = 3.0×105,减缩频率k = 0.03条件下,俯仰翼型近壁面流动结构的时空演化进行定量研究。分析结果表明:在上仰和下俯阶段的相同攻角下,下俯阶段的分离点位置更靠近前缘,剪切层不稳定性强于上仰阶段,这种差异与前缘壁面法向速度相对于来流的速度有关。下俯阶段,流场中观察到了沿着吸力面向后缘发展的逆时针旋转二次涡,二次涡促进了顺时针旋转的展向涡脱落,并与展向涡融合,使流场发生剧烈变化。上仰阶段,观察到前缘涡(Leading-edge Vortex,LEV)和剪切层涡(Shear Layer Vortex,SLV)两种不同类型的涡结构,两者在空间位置、结构形态、输运速度等方面存在差异;但两者之间也存在联系,剪切层涡促进了前缘涡的发展,前缘涡之间的相互融合形成了大尺度的动态失速涡(Dynamic Stall Vortex,DSV),动态失速涡的发展也受剪切层涡的影响。
摘要:
由于大气中颗粒物质的散射和吸收,遥感图像通常存在细节模糊和对比度降低等问题,严重影响其视觉质量。针对这些问题,本文提出了一种基于全局及局部优势特征融合的遥感图像去雾方法。具体而言,首先利用暗通道先验对原始图像进行去雾预处理。随后,采用多曝光融合策略以及积分和平方积分方法整合图像区域的优势特征信息,提升全局及局部对比度。最后,通过金字塔融合自适应选择全局及局部对比度增强的显著特征以获得清晰化图像。实验结果表明,该方法在遥感图像去雾领域优于其他方法,处理后的图像在黑暗区域曝光、全局对比度增强和局部细节提升等方面表现出了良好性能。
陈秉军, 张贺, 王子君, 杨水华, 郑云龙, 揣荣岩, 王皓中
摘要:
1553B总线在飞机的航电系统中起到了重要的作用,为了摆脱对国外1553B协议芯片的依赖,研究设计了一款基于FPGA的终端一体化1553B总线协议测试系统。系统采用模块化的设计方法,使用Verilog语言进行代码编写,设计实现了4路1553B总线,每路实现了BC、RT、BM终端一体化,完整地实现了1553B协议的功能,并且实现了十种类型的故障注入,该系统通过上位机测试进行了板级验证,测试结果表明本设计已实现了预期功能,相对于功能单一的1553B协议芯片,该系统大大提高了应用场景的灵活性和可靠性。
摘要:
为了抑制飞机耗氧型燃油惰化系统整体式反应器内飞温现象的发生,提升工作效率,延长使用寿命,利用Modelica语言对整体式反应器建立双温度模型,开展动态仿真,并设计了逆流式冷却措施,根据反应器温度特性,制定了相对应的控制策略,建立模糊控制器,研究了不同工况下模糊控制器在逆流式反应器温度控制上的工作特性以及冷却管道排布对反应通道工作效率的影响。研究结果表明,模糊控制对逆流式反应器温度控制稳定性较好,有效抑制了反应器尾部的飞温现象;相比无温控管道,单侧和双侧存在温控管道时单根反应通道的平均反应速率分别提升了2倍和10倍,添加温度控制措施后反应器整体燃油蒸汽转化率从10%提升至99%。隶属函数方差σ2对控制效果有明显的影响,方差σ2越大控制精度越低,响应速度越快,要根据不同进口状态选取合适的σ2以获得最佳控制性能。
摘要:
海上卫星导航系统对于保障海上安全、提高航行效率、促进海洋经济发展以及提升国家海洋战略地位都具有重要意义。海上卫星导航对于高精度时间频率信号的需求非常高,本文基于氢钟和铯钟,研制了一套用于独立守时的时频综合系统。通过搭建实验系统,对原子时算法进行检验。系统由本地综合装置与相位微跃计组成,改变传统硬件结构,使用微跃计内高稳晶振做参考源,可靠性得到提高;系统实时观测并动态赋权重,无需人为干预信号频率,实现自动化独立守时。采用自适应加权平均算法,使综合原子时兼顾钟组信号的频率稳定度和频率准确度,从而获得稳定可靠的高精度时间基准。实验结果表明:系统输出信号的秒稳定度达到4.41E-13 ,天稳定度为4.33E-16 ,自适应时频综合系统的可行性和可靠性得到有效验证。
摘要:
在传统有序统计类恒虚警的基础上,提出了一种基于相对多普勒峰高特征的改进有序统计类恒虚警检测方法:该检测算法结合相对多普勒峰高(RDPH)特征和有序统计类(OS-CFAR)检测算法的优势,对雷达回波数据的相对多普勒峰高特征进行计算,通过排序选取参考单元的特征估计,以此得到检测门限,并通过仿真与实测数据测试,对比该算法与其他传统恒虚警算法在不同背景下的检测性能,验证该算法的优势。结果表明:相较于传统均值类、有序统计类恒虚警检测算法,基于相对多普勒峰高特征的改进OS-CFAR在实测海雷达数据高海况场景下能够达到更好的检测概率。
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单透镜成像技术是基于计算成像技术发展而来,利用单片透镜构成的光学系统代替传统复杂的光学系统,利用后端的算法处理替代前端的光学处理,不仅简化了光学系统复杂度,并且能够获取得到满足需求的图像。目前,国内外对于单透镜成像技术在成像光谱领域的研究较少,因此,开展基于单透镜成像技术的图谱信息获取研究具有较高的研究价值及意义。本文针对单透镜成像光谱仪的混叠图谱数据,提出一种基于差异矩阵的光谱复原方法。当只考虑光谱信息时,只需要对轴上数据进行采集,然后根据获取的不同位置处的不同波长的强度信息,计算得到差异系数,构建差异矩阵,利用最小二乘法进行求解,实现光谱的复原,通过仿真及实验验证,利用SCC及SMSE进行质量评价,验证了上述方法的正确性及可行性。
摘要:
在合成孔径雷达(Synthetic Aperture Radar, SAR)图像中,目标的轮廓和细节通常比较复杂,传统的卷积神经网络(Convolutional Neural Network, CNN)难以有效地提取其特征。为了解决这个问题,本文提出了一种基于集成改进卷积块注意力模块(Improved Convolutional Block Attention Module, ICBAM)CNN网络的SAR图像目标分类算法ICBAM_CNN。首先,该模块通过引入方差参数至传统CBAM模块中,设计了一种改进的CBAM注意力机制,有助于分类识别网络更好地学习SAR图像不同目标卷积层输出与通道注意力之间的差异信息,提升不同SAR目标特征的可分离性;此外,ICBAM设计了一种中心坐标注意力机制来更好地捕捉SAR图像中目标的中心分布特征,有效抑制杂波干扰对SAR目标分类的影像;最后,为了提高效率,本文将改进后的ICBAM模块集成到CNN网络中实现SAR图像目标分类。ICBAM_CNN深度融合了SAR图像目标的多层级特征,且提升了SAR目标特征的可分离性,可实现SAR图像目标的高精度、高效率识别分类。通过MSTAR数据集进行实验,实验结果表明,相比于传统CBAM方法,改进ICBAM方法精确率提升了2.44%、召回率提升了2.24%、F1-score提升了2.34%。
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为满足风云三号G星长寿命、高可靠、业务化的工作要求,星上数传天线采用通信性能好、覆盖率高的宽波束赋形设计。但宽波束赋形天线测试技术相对复杂,对测试质量有潜在影响。本文重点阐述了风云三号G星数传天线设计方案的必要性,建立星地链路余量分析,对星载数传天线的仿真和试验结果比对进行分析,验证天线方向图测试结果的有效性,并对星载天线和地面系统的测试技术提出改进方法,提高了测试结果的准确性和完整性。相应技术的改进可以为平台方案相近的空间辐射测量基准卫星平台系统综合试验验证技术提供支撑。
摘要:
海杂波背景下的海上小目标是海洋雷达探测的重难点。针对特征空间内海杂波与小目标特征可分性问题,本文提出量化特征之间可分性的度量标准-重叠系数,通过开展对海探测试验获取的2~5级海况实测数据,分别提取时域特征相对平均幅度、相对峰值峰高、时域熵值均值,频域特征相对多普勒峰高、相对多普勒向量熵、频域熵值二阶矩,计算出重叠系数。通过特征检测器进行检测性能对比,低海况下,相对平均幅度、相对峰值峰高、时域熵值均值、相对多普勒峰高、频域熵值二阶矩特征之间重叠系数均在0.3以下,对应特征检测器的检测概率均在85%以上;高海况下其特征之间重叠系数均在0.7以上,对应特征检测器的检测概率均在50%以下,RVE在4种海况下可分性较小,其对应的特征检测器性能较差。通过以上结论验证了重叠系数在一维特征选择的应用可行性,为多特征融合目标检测奠定基础。
摘要:
飞机燃油系统具有储存燃油、将燃油输送到发动机以及调节飞机重心等功能,从储油箱供给发动机的燃油需经过消耗油箱,其中双油面控制器是消耗油箱中的一种前导式阀门,能够控制输油的开启关闭,保证油箱基本满油。在使用过程中,发现双油面控制器会出现无法开启或提前关闭现象,给供输油安全带来极大影响。为了了解油面控制器工作异常的原因,并获取阀门内部燃油流动特性,本文采用动力学建模仿真的方法,获得大小活门不同工况下的运动轨迹,并发现活门油压方向对开启过程具有明显影响;并采用CFD仿真方法,获取阀门燃油流动特性,发现随阀门开度和入口压力增大,出口燃油由“涌出”变为“喷出”,越过挡油板进入浮子腔的燃油占比增多,可能导致输油的提前关闭。
摘要:
针对国内无人机系统缺乏互联、互通、互操作技术标准和能力的问题,研究了无人机通用测控方法和技术实现途径,提出了适用于无人机的通用测控模型、测控接口和描述模型。开发了小型无人机通用测控接口实验与验证系统,采用物理和仿真方式进行了飞行测试,对所提出的通用测控技术进行了实验验证,实验结果证明了该技术的可行性。
摘要:
本文针对小目标实时检测的实际应用需求,以Yolov4-Tiny网络为基本框架,使用ECANet重新设计MobileNetV3的Bneck结构并替换主特征提取网络CSPDarkNet53-Tiny,提高模型的深度和检测速度;通过在其主干网络输出接口后增加SPPCSPC模块和使用路径聚合网络(PAN)替换特征金字塔(FPN),增强模型的感受野,汇聚多区域上下文信息,使每个特征层得到更加充分的语义信息和位置信息;在Head后融入CBAM注意力机制,增强有用信息并抑制无用信息,提高模型的检测精度。以口罩佩戴状态实时监测来验证提出的算法,实验结果表明,与Yolov4-tiny算法相比,本文算法平均精度提升4.13%达到91.84%,FPS提升4.4frame/s达到89.5frame/s,满足口罩佩戴状态检测的实时性要求。
摘要:
为降低进气畸变对压气机气动性能的影响,设计了一种压气机非轴对称静子,并对设计方案开展数值模拟研究。仿真结果表明:在最高效率工况下,非轴对称静子能减小畸变区静叶的流动分离,缩小叶尖低密流区域,提升通道的流通能力,压气机的最高效率增加约0.46%,此外,畸变区叶片进口气流角得到改善,在90%叶高处的峰值气流角降低2.5°;在近失速工况下,非轴对称静子能降低畸变区静叶上半叶高的扩压因子,缩小分离范围,虽略微恶化了叶根区域流场,但压气机整体气动性能与流通能力提升,能够在更低的流量下工作,稳定裕度增加31.5%。
赵亓新, 冯孟, 安洋, 卞贵学, 付明, 解二伟, 韩力, 齐建涛
摘要:
外场装备损伤部位快速修复可维持装备服役期间的功能性及寿命。本文对比分析了AA 7B04铝合金表面损伤部位及六价铬转化膜再修复样品的表面微观组织、化学成分、电化学性能、酸性盐雾性能。研究结果表明,自主研发六价铬溶液可有效修复划痕样品。划痕修复部位形成一层致密薄膜,且主要成分包括Cr、F、O、K等元素;对比分析拉曼光谱结果,划痕修复部位存在显著的六价铬CrO42-(847 cm-1);电化学阻抗谱结果证明再修复样品在10-2 Hz处阻抗膜值为5.09 × 105 Ω cm2,比划痕样品提高了5倍;电动位极化曲线显示再修复样品自腐蚀电流密度为10-5.5 A·cm-2,与划痕样样品相比下降了一个数量级;此外,再修复样品耐酸性盐雾周期超过336h,样品表面无腐蚀点,表面盐雾评级达到10/10 vs A,失重法表征的腐蚀速度比划痕样品下降一个数量级。
摘要:
针对运动平台位置测量通常精度不高的问题,本文研究基于非合作目标的运动平台导航误差估计方法,将平台的导航误差建立为随时间一阶变化的模型,求解平台的运动参数,并使用线性模型拟合不同目标相对与不同平台的位置测量。通过对比参考平台与其他平台对相同目标运动参数估计的差异,求解平台的导航误差参数,并对平台运动参数进行校正。数值仿真证明了算法的有效性,并分析了测量次数对于导航误差估计精度和目标定位精度的影响。
摘要:
本文提出了一种基于双边截断的双参数海上风电站SAR图像CFAR检测器DTCS-TPCFAR。DTCS-TPCFAR的目的是提高在具有多个目标海上区域和石油泄漏区域等环境下对海上风电站的检测性能。DTCS-TPCFAR所提出的双边截断杂波的方法,能够同时消除高强度和低强度异常值的干扰,同时保留真实的杂波样本。通过使用最大似然估计计算双边截断后样本的均值和标准差,然后通过这两个参数估计值计算出截断阈值,最后再结合指定的虚警率(Probability Of False Alarm, PFA)来对测试单元(Test Cell, TC)进行判断完成最终的目标检测。这也是首次将CFAR检测器用于检测海上风电站,本文通过Sentinel-1数据集来验证该方法的有效性,实验结果表明,本文所提出的算法在相同指定虚警率下具有更高的检测率(Detection Rate, DR)和更低的误报率(False Alarm Rate, FAR)。
摘要:
本文提出了一种基于平均信噪比(Signal-to-Noise Ratio,SNR)的自适应功率传输技术,旨在补偿大气湍流引起的闪烁效应,以提升自由空间光通信(Free Space Optical Communication,FSO)系统的性能。在无需大气湍流状态信息估计的情况下,根据接收信号的平均SNR来调整发射信号的发射功率,实现基于自适应功率传输技术的大气湍流效应补偿。建立了不同湍流强度下具有不同噪声水平的信道模型,并将所提出的技术与固定阈值判决(Fixed Threshold Decision,FTD)和自适应阈值判决(Adaptive Threshold Decision,ATD)技术进行了比较分析。仿真结果表明,在不同的湍流强度下,该技术的误码率(Bit Error Rate,BER)性能相较于FTD有了显著的提高,并且接近于ATD。因此,该技术可以有效的提高FSO链路的通信能力。
摘要:
现代化信息战争中,多传感器对目标协同感知的需求愈发迫切,如何有效融合传感器的多源异构信息是当前需要研究的问题。针对可见光图像和电磁信号两种异构信源,提出了一种基于多分支深度学习网络的信息融合模型:分别基于CNN(Convolutional Neuron Networks)和CLDNN(Convolutional,Long Short-Term Memory,Fully Connected Deep Neural Networks)设计独立的的特征学习网络,统一异构信息的特征维度并进行矢量融合,再通过全连接网络对融合后的高维特征离散映射,实现目标分类。仿真结果表明,相较于采用单一传感器信息进行特征描述,本文设计的信息融合模型能够有效利用目标的多模态信息,提升目标识别性能。
摘要:
为了获得翼伞伞绳最优叉联结构设计方案,本文提出了一种高滑翔翼伞伞绳叉联结构的优化设计方法。首先,通过计算流体力学方法对翼伞气动分析,确定最优气动性能时对应的伞绳安装角及翼伞伞衣气动载荷。在此基础上,通过几何分析和受力分析,建立伞绳结点处的力系平衡方程及伞绳长度几何控制方程。在满足伞绳结构安全的前提下以伞绳总长度最小为优化目标,采用基于外罚函数和Davidon-Fletcher-Powell algorithm (DFP)方法原理的优化算法获得不同约束力条件对应的翼伞伞绳叉联点位置方案。优化结果表明,与优化前叉联方案相比,该方法伞绳长度可降低9.0%,阻力系数降低8.8%,此外,通过增加伞绳受力约束,可实现翼伞滑翔性能的进一步提高。
摘要:
针对某型号直升机多舱油箱设计了冷却空气控温和燃油热沉控温的两种多舱油箱惰化系统,基于AMESim平台搭建了这两种系统模型,研究这两种系统的控温效果和各舱油箱参数变化规律,并且引入代偿损失指标对这两种系统性能进行评估。仿真结果表明:两种惰化系统均能控制膜前温度维持在90℃;燃油热沉控温的多舱油箱惰化系统在整个飞行过程中,各舱油箱中最高燃油温度小于32℃,没有超过许用限制;对于直升机而言,由于油箱相比于大型客机而言体积较小,通过计算可得,冷却空气控温的多舱油箱惰化系统的燃油代偿损失小于燃油热沉控温的多舱油箱惰化系统的燃油代偿损失。仿真结果为多舱油箱惰化系统的设计和优化提供了依据。
摘要:
随着多电飞机的快速发展及成附件轻小化、高效能的迫切需求,有限转角力矩电机在飞机引气系统中的应用日益迫切。一方面,有限转角力矩电机可以显著简化高温引气控制阀结构、减小体积,另一方面,还可以基于系统需求实现引气压力和温度按需调节,减少燃油代偿损失。针对高温有限转角力矩电机工作特性不易预测的难题,建立了其数学模型、仿真模型,并通过实物试验验证了仿真模型的准确性。研究结果可为有限转角力矩电机特性研究提供参考。
摘要:
三维内转式进气道以其高总压恢复系数和高压缩效率等优势,成为了未来高超声速进气道的发展趋势。然而,内转式进气道流场中更为复杂的激波串结构以及激波串/边界层相互作用成为了其性能的关键制约因素。针对内转式进气道中复杂的流动特性,文章开展了高超声速地面风洞实验研究,并对流场进行了可视化测量。首先搭建了超声速直连式风洞实验台,其次设计了方转圆段将内转式进气道中独特的内凹通道和矩形喷管平滑连接。最后结果表明:低来流马赫数下内凹通道中的激波串前缘激波呈“ λ ”型,高来流马赫数下则呈“ X ”型,并且平直壁侧发生流动大分离,流场具有显著非对称性。此外,随着背压的增加,激波串继续向前移动,前缘激波扫掠时的测量点压力发生显著的振荡跳跃。
摘要:
随着软硬件技术的飞速发展和宽带接收机的广泛使用,频谱检测向着高瞬时带宽的方向发展,传统基于信道化处理的频谱检测方法存在搜索速度慢、处理效率低下的问题。本文提出了一种新的分布式接收宽带多目标信号盲检测迭代处理方法,在无须预先知道信号数目及信号频谱位置的条件下,能够实现特定虚警概率多信号盲检测,具备较高的灵活性和稳健性。首先,在对信号特征进行分析基础上,通过构造线性模型,将分布式接收多目标信号检测转化为线性模型求解问题进行处理。然后,基于贝叶斯多参数联合求解模型,在对未知参数先验分布进行合理假设的基础上,推导了各未知参数变分分布及信号检测门限的解析表达式,采用变分分布软信息迭代的方式实现多传感器信号、多参数联合估计,并利用每次迭代参数估计结果对信号检测门限进行更新,通过置零操作实现预设虚警概率下的多信号盲检测。最后,通过仿真实验对所提方法性能进行了分析,并与相关方法进行了对比。结果表明,所提方法能够有效利用多路接收信号信息,实现宽带未知多目标信号的盲检测,有效提升短数据下的算法处理效能,与现有方法相比,在接收单元数目较多以及信噪比较低时具有明显优势。
摘要:
为了满足航空发动机型号设计、适航审定等阶段所采用仿真模型能够快速、有效计算进气畸变对发动机性能影响的需要,开展了基于平行压气机模型的发动机整机性能计算方法研究。在发动机整机性能通用仿真系统基础上,通过继承、关联等方法,构建平行压气机部件类;以发动机整机性能仿真模型迭代计算参数作为子压气机出口边界约束,进行子压气机工作点迭代计算,从而获得压气机、发动机工作点,及发动机整机性能。最后,以某型混合排气加力式双转子涡扇发动机为仿真对象,分别计算了设计点性能和进气畸变条件下的非设计点性能,验证了计算方法的有效性,并分析了进气畸变对压气机及发动机整机性能的影响。
摘要:
本文研究了背景为子空间干扰加高斯杂波的距离扩展目标方向检测问题,杂波为均值为零协方差矩阵未知但具有斜对称特性的高斯杂波,目标与干扰分别通过具备斜对称特性的目标子空间和干扰子空间描述。针对方向检测问题利用上述斜对称性,根据广义似然比检验准则(GLRT)的一步与两步设计方法,提出了基于GLRT的一步法与两步法的距离扩展目标方向检测器。通过理论推导证明了这两种检测器相对于未知杂波协方差矩阵都具有恒虚警率。对比相同背景下已有检测器,特别是在辅助数据有限的场景下,本文提出的两个检测器表现了优越的检测性能。
摘要:
由于轨道角动量的模态正交性,涡旋波的应用已成为提升信道容量的关键。然而,现有的涡旋波产生装置存在带宽窄,效率低,结构复杂的缺点,不利于无线通信系统信号的高效传输。本文利用Pancharatnam-Berry相位原理,提出了一种用于产生涡旋波的反射型超表面,能覆盖8.6GHz-19.3GHz(相对带宽76.7%)的频率范围,且在整个工作频带内入射平面波转换为反射涡旋波的效率达80%以上。为了验证所提超表面结构的性能,模拟了由不同旋转角的单元结构组成的超表面反射阵列,在右旋圆极化波的激励下,产生了期望模式数的轨道角动量涡旋波,其数值模拟结果与理论相符。本文提出的超表面具有工作频带宽,模式纯度较高,低剖面,易于制作等优点,为超宽带涡旋波的产生提供了新的参考。
摘要:
本文基于无人机尾翼舵面悬挂接头结构,采用有限元软件建立几何模型,施加边界约束条件及气动载荷对其进行静力学分析,后对其进行随机振动响应分析,研究不同频率下的最大振动形变量,并通过拓扑优化的设计方法,对舵面悬挂接头结构进行轻量化设计,将拓扑优化后的结果,导入三维软件模型中,对其进行几何重构。结果表明:尾翼舵面悬挂接头产生最大变形量为0.495mm,最大应力为34.6MPa,其连接区域复合材料最大X向应变为280.6με,最大Y向应变为284.0με,最大剪应变为381.2με;在100HZ频率时,随机振动响应出现峰值,结构易产生破坏和失效;舵面悬挂接头经过轻量化设计后,其体积分数减少26.80%,且优化后的舵面悬挂接头结构是合理可靠的。
摘要:
无人机是海空作战的重要力量,制空作战是未来无人机的重要任务之一。为研究无人机编队协同制空作战中的制胜机理,评估无人机编队协同制空作战效能,首先对无人机编队协同制空任务进行分析,明确典型作战过程;然后采用基于Agent建模与仿真(Agent based modeling and simulation, ABMS)方法,构建攻击型无人机、预警型无人机和空空导弹的Agent模型,开展多无人机协同制空作战仿真和效能分析。结果表明,无人机探测距离、编队内攻击型无人机的数量、以及编队内有无预警型无人机都将对作战效能产生重要影响,可为无人机协同作战运用提供参考。
摘要:
本文针对舰载散射通信自主建链方法进行研究。散射通信以其卓越的宽带超视距抗干扰通信能力而受到国内外军事通信重视。但散射在强对抗环境下位置信息无法准确获知,如何快速建链一直是散射应用的瓶颈。本文提出了一种舰载散射通信的自主建链方法,通过使用不同波束宽度的天线进行空间扫描来完成建链。在建链过程中,主站采用步进式扫描,从站采用连续快速扫描进行目标站台方位搜索。分析结果表明,岸舰散射通信系统可以在几秒内快速完成建链;舰舰散射通信系统由于双移动特性,建链时间会比较长,但也可以控制在分钟级。随着技术的发展,使用高发射功率天线和高性能伺服控制系统能有效缩短散射通信系统自主建链的时间。
摘要:
深度修复的目的是从稀疏深度图像中恢复出稠密的深度图像。现有方法通常是以稀疏深度图像及其对应的RGB图像为输入,通过一个卷积神经网络恢复出密集深度图像。然而,普通的卷积层在处理稀疏且不规则的深度信息时有较大的局限性,同时RGB图像特征和深度图像特征属于不同的模态。针对这些问题,本文提出了自适应稀疏不变模块,根据输入像素的有效性来处理稀疏深度,同时提出了结合注意力机制的多尺度特征融合模块,在关注有效特征的同时抑制不必要的特征,进一步提高深度修复性能。本文在NYUv2数据集上进行了一系列实验,实验结果表明了所提出算法和模块的有效性,并在定量和定性评估方面超过了当前一些主流方法。
摘要:
为了提供长期有效的电子侦查能力,高机动性无人机电子侦查平台需要组成一个多无人机电子侦察网络自主工作。多无人机电子侦察网络在面对复杂电子侦察任务的情况下,需要具有对不同平台电子侦察结果判别和整合的能力。针对传统基于证据理论的协同电子侦察方法中,由于电磁环境的复杂性和基于证据理论合成公式的弊端,导致证据悖论问题,本文提出了基于电子侦察信息预处理的无人机集群协同电子侦察融合判决新方法。该方法对每个无人机的电子侦察信息进行预判断,得到每个无人机电子侦察信息的可信度权值,提出的信息融合算法对预处理后的电子侦察信息进行融合判决。仿真结果表明,该方法可以有效提升对多无人机电子侦察信息的甄别,提高无人机集群协同电子侦察性能。
摘要:
对临近空间太阳能飞行器着陆状态时的阵风响应问题开展了数值模拟研究。针对该类飞行器质量轻、柔性大、降落时速度低的特点,基于CFD/CSD松耦合分析法,利用网格速度法引入阵风载荷。以1-cos阵风模型为基础,探讨了飞行器着陆状态遭遇二维阵风载荷时,其翼尖位移、扭转角、翼根所受结构整体弯矩以及升力系数的变化特性;并将二维阵风响应结果与一维阵风响应结果进行对比。获得了临近空间太阳能飞行器着陆时,二维阵风沿飞行器翼展方向的变化对其结构和气动性能的影响规律。研究结果以期为同类飞行器的研发提供借鉴和帮助。
摘要:
钛合金TC4是一种典型的难加工材料,其切削加工表面质量很难控制。为实现面向侧铣加工表面形貌的切削工艺参数优选,开展了钛合金TC4侧铣加工实验研究。首先,探究了加工表面微观缺陷特征及其形成机制;其次,采用粗糙度参数Ra和Sa对铣削表面形貌进行定量表征,并分析了切削速度、进给量和切削深度对表面粗糙度参数的影响;最后,基于遗传算法对铣削工艺参数进行了优化。研究发现,加工表面微观缺陷主要有进给刀痕等固有缺陷和附着颗粒等随机缺陷。铣削表面粗糙度随主轴转速的增大先减小后增大,随径向切深的增大先增大后减小,随进给量先增大后减小。在主轴转速n=1093r/min、径向切深ae=0.2mm、每转进给量f=0.06mm/r的条件下可以获得较小的表面粗糙度。
摘要:
针对多无人机协同执行任务过程中遭遇执行器增益故障下的安全飞行控制问题,设计了一种预设性能反步容错姿态跟踪控制方案,以实现故障下的多无人机姿态同步跟踪控制。首先,定义飞行器的姿态同步跟踪误差和姿态角速率跟踪误差,分别利用预设性能函数对两种误差进行约束,将不等式约束转化为等式约束。其次,基于转换误差设计反步容错姿态同步跟踪控制器,应用Nussbaum函数解决由增益故障引起的未知控制增益问题。Lyapunov稳定性分析表明,姿态同步跟踪误差与姿态角速率跟踪误差稳定且收敛。最后,仿真结果验证了控制方案的可行性以及有效性。
摘要:
针对四旋翼无人机在编队飞行执行任务时可能遭遇障碍物问题,考虑多无人机避障及机间避撞的需求,提出一种基于零空间方法的四旋翼无人机避障与协同编队控制算法。首先,建立四旋翼无人机动力学模型,并建立虚拟控制量简化控制模型;其次,基于零空间方法进行避障与协同编队控制算法研究,将无人机任务执行分解为目标趋向任务、避障避撞任务和协同编队任务三种任务,并根据优先级进行任务融合得到期望速度,然后基于PID方法设计控制律;最后,通过仿真验证所提控制算法的有效性。所提方法可保证四旋翼无人机在编队飞行中遭遇障碍物时的飞行安全。
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在执行任务过程中,无人机的传感器、作动器等均可能出现故障。本文针对常规布局无人机的作动器故障,提出了一种反步法和控制分配相结合的容错控制方法。首先,建立无人机数学模型,并对作动器故障进行分类和建模,其次根据模型设计反步最优控制器和基于控制分配的容错控制器。最后通过仿真验证,实验结果表明所设计的容错控制方法能够实现作动器故障下的姿态快速稳定控制,且稳定性好,基本无侧滑角,各操纵面均在约束范围内,达到容错控制要求。
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针对海上目标的雷达与AIS(船舶自动识别系统)航迹之间存在的时空不匹配现象,本文提出在空间对准之后结合海上航迹运动特点对AIS航迹数据进行插值对准雷达目标航迹的方法,在解决雷达与AIS航迹之间时空不匹配问题的同时最大程度减小插值误差。该方法根据船舶航向变化率结合航速航向法和内插外推法的优势,针对不同航迹特点自动选择最佳的插值配准方法,实现海上目标的雷达与AIS航迹点的自动插值和时空对齐。为验证该方法的有效性,本文进行了仿真实验,结果表明所提方法针对海上目标复杂运动可以自动匹配选择最佳插值方法,有效降低误差,实现雷达与AIS航迹之间的时空匹配。
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本文对网络攻击下无人机集群的安全协同控制技术进行了介绍。首先对无人机集群相关应用背景以及实际应用中可能遭遇的问题进行介绍,然后对现有的集群无人机协同控制技术进行总结与分析,接着简单介绍常见的网络攻击类型与目前的安全协同控制研究进展。在此基础上,针对网络攻击下的无人机集群控制技术现状以及关键科学技术难题进行了总结与展望。
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针对滑橇式直升机不便于建立空间模型进行地面共振分析的问题,提出基于有限元或激振试验将机体参数当量至桨毂中心,再采用平面模型进行地面共振分析的方法。采用所计算的当量参数对某型滑橇式直升机地面共振进行仿真分析,结果表明该型机机体一阶模态与旋翼摆振后退型模态的共振转速在旋翼启动加速过程中可能达到,但系统具有足够的阻尼确保不发生地面共振;机体二阶以上模态与旋翼摆振后退型模态的共振转速远大于额定转速不会引发地面共振。
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复合材料蜂窝夹芯结构因其高比强度、比模量及可设计性而广泛应用于航空飞行器结构。本文提出一种轻质低成本舵面结构方案——通过增大蜂窝芯密度使其剪切模量提高,进而降低复合材料面板应力水平,使面板厚度减小。本文设计该舵面结构,并通过有限元仿真计算和试验综合验证了该优化方案。首先,根据蜂窝芯剪切模量理论选取了提升蜂窝剪切模量的蜂窝密度。其次,对结构进行有限元计算与分析,发现蒙皮应力水平随蜂窝芯剪切模量增大而显著降低。最后,设计不同蜂窝芯密度的蜂窝夹芯结构进行试验。试验结果证明蜂窝芯越致密,其典型力学性能越高,冲击后的剩余强度也越高。数值仿真与试验试验结果均验证了该轻重量、低成本无人机舵面结构优化方案的可行性。
摘要:
研究了具有输入受限及外部干扰的无人机编队有限时间协同控制问题。首先,引入了抗饱和辅助系统来解决执行器的饱和问题,利用自适应方法对扰动上界进行估计和补偿。其次设计了新型全局快速终端滑模的控制器使得编队内各无人机在有限时间内收敛到指定的编队位置。最后,通过李雅普诺夫稳定性分析和数值仿真验证了误差的收敛性和控制方法的有效性。
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针对无人机的编队控制问题,在虚拟领航者编队的方法下提出了一种基于固定时间超螺旋干扰观测器的反步控制策略。首先,设计了一种固定时间超螺旋扰动观测器,以保证在固定时间内对无人机编队机动所受扰动的快速观测;其次,针对编队控制问题,设计了基于超螺旋扰动观测器的反步控制策略,该控制器显著降低了抖振效应;然后使用李雅普诺夫理论和固定时间理论分析了控制策略的固定时间稳定性;最后,通过仿真算例验证了所提出的控制策略的有效性与可行性。
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随着无人机技术应用的不断深入,如何提高无人机编队的协同能力及在复杂动态环境的自适应性,已成为“集群智能”的一个重要研究方向。本文对海上无人机多机协同航迹规划整体流程进行了分析,分别阐释了在静态场景和动态场景下的多机协同规划方法。静态场景下主要采用基于分枝定界的规划算法建立静态问题模型,为每架无人机划分作业区域、生成作业路径,使得整个巡检作业的航迹长度代价与作业时间代价最小。动态场景下主要针对气象变化、连续跟监、海域变化等三种突发场景侧重于协同决策和路径规划设计对应的目标函数,采用启发式算法为整个巡检作业进行自适应航迹规划,以确保安全性和效率性。实验结果显示,无人机协同路径规划能够根据环境变化和任务需求动态调整多无人机的巡检路径,快速给出不同突发情况下的最佳动态调整方案,以应对复杂的海上环境并动态规避障碍物。
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提出一种新的着舰控制方法,即侧向轨迹增量控制。由于动力学耦合、外界干扰、触舰拦阻时姿态侧偏要求等,导致着舰侧向控制难度大。为了克服以往常规控制结构的固有缺点,借鉴美国海军的MAGIC CARPET先进着舰理念,提出侧向轨迹增量控制方法,在原有滚转角控制回路的基础上,增加轨迹速率控制回路和轨迹增量控制回路,同时保持机头航向。首先,分别从理论上分析了侧向常规控制、侧向轨迹增量控制的控制结构和着舰性能。然后,对HUD显示符号进行改进。最后,通过人在环实时仿真,比较了这两种方法的着舰控制效果。结果显示,着舰侧向轨迹增量控制具有三个优点:(1)简单:降低了飞行员的操纵频次和负担;(2)直观:着舰侧向操纵更直观,侧向杆量与飞机侧偏修正速率成正比例,而且当横杆回中时飞机能自动跟踪跑道中心线的横向漂移;(3)鲁棒:显著提高了对侧风和舰尾流的抑制能力,即使在飞行员不操纵的情况,飞机也能迅速反应和抑制风干扰。因此,建议在着舰工程中采用侧向轨迹增量控制。
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针对辐射源个体识别(Specific Emitter Identification,SEI)中由于数据集存在错误标签导致识别准确率下降的问题,提出了一种有监督和无监督融合的错标签识别和纠正方法,先采用无监督密度峰值聚类方法将数据集中出现的标签错误的样本找出来,再使用K折交叉实验对这些标签异常的样本进行预测投票,将得票数多的标签作为错误标签纠正的结果。经过清洗的数据集再通过卷积神经网络进行训练得到一个较为理想的辐射源个体识别的网络模型,保证了在样本污染条件下辐射源个体识别网络仍能具有较好的识别正确率。采用文中方法的识别正确率相比未经处理的数据集的识别正确率在标签错误率小于30%时平均提高3.3%,在标签错误率大于30%时,也能使个体识别正确率达到90%左右,验证了文章所提方法在对错标签的识别和纠正上可以取得较好的效果。
摘要:
传统的双变量多元半全局极值搜索算法虽然可以放宽目标函数的限制条件,但是它只适用于静态系统的分析。本文研究了如何将传统的双变量多元半全局极值搜索算法扩展到动态系统的情况,并且提出了一种利用单元的输入和动态误差项构造李亚普诺夫函数的方法。同时,我们基于动态系统给出了算法稳定性证明。最后,我们针对典型通用多极值测试函数进行了数字仿真研究。
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无人机以其快捷、低成本优势,在物流配送中可以实现高效地包裹配送,但也存在着运行时间短、载重不足的缺点。本文针对当前配送建模考虑因素不够全面的问题,构建了能耗变化、混合时间窗和同时取送货的以实现配送经济成本最低的多仓库物流无人机配送模型。与经典的多基地车辆路径问题相比,本文研究的问题没有限制无人机出发和返回的仓库,旨在最大限度地减少无人机的数量和所有无人机行驶的总距离。为进一步优化物流无人机配送成本,针对遗传算法(Genetic Algorithm, GA)寻优能力较差的问题,引入大规模领域搜索算法(Large Neighborhood Search Algorithm, LNS)作为局部搜索算子,进而提出基于改进GA(Improved GA, IGA)的物流无人机协同配送算法。经仿真测试以及Solomn标准数据验证,所提算法较传统GA在降低配送成本方面有显著的作用。
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本文以某型共轴双旋翼无人直升机作为研究对象,对无人机返航进场与降落着舰阶段的抗扰动问题进行研究。针对海上着舰环境下的外界干扰与不确定性问题,选用自抗扰控制器设计共轴直升机姿态控制律以提高共轴直升机对于外部扰动的抗扰性能。针对自抗扰控制律调整参数过多问题,设计改进粒子群算法进行自动参数优化。仿真结果表明,改进粒子群算法能够显著提高参数整定速度,且精度更高;优化参数后的自抗扰控制律在强干扰环境下具备良好的动态响应与鲁棒性。
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飞机燃油系统闪电试验中,可燃气体混合配比浓度的轻微变化对气体的点燃能量和点燃概率有重要的影响;采用混合配比浓度不恰当的可燃气体可能会导致闪电试验欠考核或过严考核,进而影响对闪电防护设计有效性的准确评估。本文采用高精度的动态气体配比调控系统搭建了可燃气体点燃试验验证台架,通过试验方法对不同可燃气体配比浓度下的最小点燃能量及相关点燃影响因素进行了研究和分析。研究表明:采用5.0%氢气配比浓度的可燃气体可检出200μJ及以上能量的全部点火源,同时可避免闪电试验被过度考核,推荐进行优先选配;随着氢气配比浓度的增大,可燃气体点燃所需的点燃能量逐渐降低;氢气配比浓度越高,燃油系统闪电试验被过度考核的程度就越大;鉴于可燃气体燃爆冲击的安全影响,不推荐燃油系统闪电试验采用6.5%及以上氢气配比浓度的可燃气体。本文试验数据及研究结论可为飞机燃油系统闪电防护设计及闪电试验实施提供参考和指导。
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为了研究后摆心潜入式喷管柔性接头在燃气压力与摆动联合载荷下弹性件与增强件的应力分布问题,建立了对称的刚体-柔性体结合的几何模型,采用了有限元方法,获取了柔性接头在燃气压力、摆动载荷及联合载荷下应力、弹性比力矩分布规律。结果表明,随燃气压力增大,弹性比力矩降低。其次,随摆角增大,弹性比力矩增大。最后,本文的数值仿真方法,为柔性接头设计提供理论指导,并可应用战术导弹或战略导弹柔性接头强度安全性评估。
摘要:
为了对某直流接触器的动作性能进行更加深入的了解和优化,对其静态、动态特性进行了研究。首先从理论上论述了直流接触器的静态特性,根据该接触器的动作过程建立了反力方程,通过Maxwell软件分析了静态特性的吸反力曲线;然后对接触器的动态特性进行理论分析,并通过Maxwell软件计算了动态特性的吸反力曲线、速度特性、位移特性及电流特性,最后通过试验验证仿真结果。
摘要:
浮空器结构件如吊舱、过渡架及推进支架等多采用金属管材连接,目前,浮空器管材结构连接缺乏使用工况下极限值实测数据,材料及连接方式选择的理论支撑尚有不足。据此,对常用管材的不同连接方式进行比较及断裂分析。研究中铝合金和钛合金管材分别采用螺接及焊接的方式进行连接,测试样品的力学性能并结合仿真分析验证其断裂原因。结果表明,TA1钛合金管材采用焊接连接方式,相对螺接方式连接强度提高87.9%;6061铝合金管材采用螺接连接方式,相对焊接方式连接强度提高39.3%。2A12铝合金管材焊接连接强度优于螺接连接强度。同时,分析断裂原因发现,管材形变是影响焊缝连接强度的重要因素;应力集中易发生在管材端部连接处,导致端部焊缝发生断裂;管材形变会使母材断裂时伴有撕裂现象,进一步降低管材的最大连接强度。
摘要:
本文针对九开关变换器驱动的对称六相PMSM系统,提出一种基于自适应趋近律的滑模控制方法,建立了对称六相PMSM的数学模型,给出了滑模控制器设计过程,通过仿真将基于自适应趋近律与基于指数趋近律的电机调速系统进行了比较,所提方法能够有效地提高调速系统动态性能和稳态精度。
摘要:
针对舰炮在使用过程中炮塔座圈经常出现的摩擦磨损问题,通过Adams软件进行动力学仿真研究了后坐缓冲装置对炮塔座圈接触力的影响;在此基础上,借助FORTRAN编程语言进行弹流润滑分析计算,研究不同环境温度及座圈转速对炮塔座圈润滑性能的影响机制。研究结果表明:安装后坐缓冲装置后炮塔座圈油膜压力减小而油膜厚度增大;随着转速的增加,油膜压力几乎不变,油膜厚度增大;随着温度的升高,油膜压力变小,油膜厚度变大;揭示了舰炮在特定情况下工作的温度及转速的合理范围,有助于提升舰炮服役性能。
郭成龙, 廖伟, 田晨, 林毅, 吴九州, 赵雅珺, 游学杭, 李锦恒
摘要:
针对当前日益增长的管制员培训需求以及传统管制员培训模拟机面临的效率低等问题,提出了一个面向空管模拟机培训的智能应答机长系统。智能应答机长系统通过语音识别、指令提取、指令复诵、语音合成生成等技术,实现管制模拟培训过程中管制员语音的智能识别与理解,并模拟飞行员自动输出复诵指令。通过对真实空管对话语音模式的研究分析,制定了一套详细的复诵规则以适应不同场景下的管制指令复诵模式。此外,智能应答机长系统还集成了特情处理模块,可针对性地对管制员进行特情处理培训。所提出的智能应答机长系统可作为子系统集成至现有管制员培训模拟机系统中,取代传统模拟机的伪代理机长,以机器智能的方式完成指令复诵环节,从而提高传统模拟培训效率、节省了人力成本。该系统在真实管制培训环境下进行实验测试,实验结果表明所提出的智能应答机长系统达到了较高的复诵准确率,综合复诵准确率为88.6%。
摘要:
位于大后掠翼战斗机翼下的导弹,在飞行中受到的气动载荷,会对结构疲劳特性产生显著影响。为了研究导弹上的气动载荷,建立了某型战斗机挂载导弹的气动仿真模型,设计了三种导弹构型,分别为带前后弹翼导弹、只带后弹翼的导弹与只有弹体不带弹翼的导弹。对飞机翼下挂载三种不同构型的导弹,进行了气动特性的数值模拟与分析,并对比了导弹上的气动载荷分布规律。计算结果表明,位于大后掠机翼下方的导弹,由于受到机翼下方的洗流作用,会受到较大的气动载荷,导弹上的气动载荷以侧力和滚转及偏航力矩为主要分量;滚转力矩的方向会导致导弹与发射装置连接处靠近飞机对称面一侧受力较大,容易降低疲劳寿命;导弹上的气动载荷主要由后弹翼产生,可在设计弹翼时适当减小后弹翼的面积从而降低战斗机后掠翼洗流对翼下挂载导弹气动特性的影响。
摘要:
双谱以其独特的抑制高斯有色噪声的优势广泛应用于雷达辐射源识别分析,采用双谱对角线作为雷法辐射源识别特征可以很大程度上减少计算量,但是仅仅使用双谱对角线作为唯一识别特征会损失信号的部分幅度和分布特征,针对上述问题本文提出一种基于辐射源信号双谱提取二次特征的方法。取双谱作为二次特征提取对象,根据信息熵概念定义双谱奇异值全局熵和双谱对角线的幅度分散熵,联合双谱对角线及其积分结果作为特征向量,送入神经网络进行识别。实验表明,相比双谱对角线法,该方法对辐射源识别的正确率平均提高约3.3%。
摘要:
针对复杂战场环境下无人机与攻击目标之间距离的不确定性,将该距离抽象为一个区间数。在此基础上,构建了不确定环境下多无人机任务分配的数学模型。根据多无人机任务分配问题的特殊性,重新设计了差分进化算法的编码方式、变异操作、交叉操作等。其中,选择操作中,在区间数排序方法的基础上,依照可能度来计算候选解被选中的概率。鉴于差分进化算法中不同变异策略的内在特点和适用场合不尽相同,提出了三种多变异策略的差分进化算法,以便最大限度地发挥各种变异策略的技术优势。针对CEC 2013测试函数和多无人机任务分配问题分别开展仿真实验,实验结果表明,多变异策略的差分进化算法具有显著的性能改进,非常适合于求解多无人机任务分配问题。
摘要:
针对空潜蓝绿激光通信易受信道多径效应、高功率光源和高灵敏度探测器带宽限制的影响,发生码间干扰,严重影响系统性能,本文在剖析空潜蓝绿激光通信信道特性的基础上,基于蓝绿激光衰减特性和时域展宽特性,将可变步长恒模分数间隔均衡算法和判决导向最小均方算法相结合,提出了一种适合空潜蓝绿激光通信的双模盲均衡方法。相对于CMA盲均衡、CMA+DD-LMS均衡以及CLMS均衡等常规均衡方法,所提方法能够获得更小的均方误差和更快的收敛速度,具有更好均衡性和抗噪声性能,有效提高系统性能。
摘要:
单逆变器驱动的对称六相与三相PMSM串联系统的控制在诸多方面存在特殊性。本文在id=0矢量控制策略的基础上,研究零序信号注入载波PWM技术,改进后的控制系统包括串联系统的数学模型、电压补偿以及电压给定值的叠加方法、电流限制方法、直流母线电压的分配方法以及注入零序信号的直流母线电压利用程度的改善策略等。最后通过试验验证了所提控制策略能够实现两台电机在负载或转速突变情况下的解耦运行。
摘要:
舰机适配性是航母与舰载机研制过程中的难点,充分协调舰艇系统和飞机航空系统之间的复杂关系是发挥航母战斗力的关键。本文提出了一种基于改进的熵值法与突变级数法的多因素耦合的舰机适配性评估方法。首先进行指标选取,建立多因素耦合的舰机适配性评估指标体系,并根据突变级数理论确定指标体系对应的突变模型;其次利用改进的熵值法计算各个指标的贡献率,提高排序结果的准确性;然后利用突变层次结构模型进行舰机适配性评估;最后以国外某型航母与舰载机为评估对象,验证新的综合评估方法的有效性和可靠性。本文提出的方法不需要对指标赋权,减少评估过程中由于赋权带来的主观性,为舰机适配性评估提出了新的思路。
魏午, 毕舰镭, 郭彦梧, 亓鹏, 文胜平, 高坤元, 荣莉, 黄晖, 聂祚仁
摘要:
传统高强铝合金由于合金化程度高、凝固范围大,在冷却速率(106–107 K/s)极快的激光粉末床融合技术(Laser powder bed fusion, LPBF)中有着极大的裂纹敏感性。近年来微合金化在铝合金激光粉末床融合技术中的应用发展迅速,研究发现通过微合金化改性可以制备高致密度、高强度LPBF铝合金。加入Sc、Er、Zr等元素会产生初生Al3M相或原位二次Al3M相以提供高密度异质形核点,提高抗裂性。在随后的热处理中残余应力得到缓解,并析出均匀分布的二次Al3M相,从而提高力学性能。本文报告了LPBF铝合金的微合金化技术领域的最新进展,全面阐述诱导相的析出与所造成的晶粒细化和力学性能之间的关系。
摘要:
以打击动目标的导弹为研究对象,通过目标与导弹的位置关系和运动状态,求解得到平行接近策略下导弹的期望弹道偏角和期望弹道倾角,运用反馈线性化方法,获取导弹的期望弹道偏角速率和期望弹道倾角速率,进而设计了导弹的三维导引律。最后,通过仿真测试验证该方法的有效性。
摘要:
目标特性是雷达目标检测识别等精细化处理的基础,设计检测器主要是设计一个检测统计量,使之在有无目标时有尽可能大的差别,经典的检测主要用幅度特性、相关性等。本文利用X波段雷达2~5级海况下航道浮标实测数据,分别对比分析海况连续变化下海杂波和海面小目标的时间相关性、空间相关性、相对平均幅度、相对多普勒峰高、相对多普勒向量熵五种特征的变化情况。经大量实测数据验证表明,随着海况等级增加,海杂波与海面小目标的时空强相关数值逐渐变小;2~5级海况下,相对平均幅度具有较好的可区分性;2~3级海况下,相对多普勒峰高据有较好的可区分性,4~5级海况下区分效果不理想;5级海况下,相对多普勒向量熵的具有较好的可分效果。这些结论对于海杂波背景下雷达目标特征检测方法优化设计具有重要意义。
摘要:
在高海况条件下,海面小目标回波信杂比很低,且在海浪影响下因小目标姿态变化引起的能量起伏严重,导致以能量为主导的目标检测方法具有较大的性能损失。从不同表示域提取小目标与海杂波差异特征并进行特征检测是解决该问题的有效途径。本文以此为背景,通过开展海上海面小目标数据采集试验,分别从时域、频域、时频域、时频脊变换域进行特征提取与可分性分析,在四个表示域共提取出10个特征,包括时域相对平均幅度、频域相对多普勒向量熵、时频脊累积量等,通过分析得到了4级海况条件下不同特征可分性程度的结论,为后续多特征融合以及多维特征目标检测工作奠定基础。
摘要:
本文对深海载人平台舵翼结构疲劳可靠性问题进行研究,分析了舵翼结构的主要疲劳载荷和结构热点,提出了舵翼结构疲劳可靠性定量指标。以升降舵结构为例,建立了舵结构疲劳可靠性分析模型,给出模型中各参数的建议取值,并进行疲劳可靠度与疲劳寿命计算,计算表明:深海载人平台升降舵结构疲劳破坏几乎全部是由水面砰击载荷导致的,且采用1.5倍强度安全系数进行设计不能满足长期服役的疲劳可靠性要求。最后研究给出满足疲劳可靠性要求的安全系数与寿命的关系曲线,可供设计人员参考。
摘要:
为精准研判飞行模拟器故障问题,提升飞行模拟器故障应急处理能力,本文提出了一种基于Stacking集成学习的设备故障预判方法。首先,针对设备故障数据具有高维度和时序性的特点,采用正态分布法,对采集的原始故障数据进行缺失值和异常值处理,获取归一化数据;并基于核主成分分析法,提取数据的特征并降低数据维度;其次,构建以CNN、RF、BP神经网络为基分类器,XGBoost为元分类器的Stacking集成学习模型,采用交叉验证训练策略,对设备的故障类型作出预判。最后,构架典型案例,仿真结果表明,所提方法能够正确有效地识别设备的多种故障状态。
摘要:
针对传统强化学习算法在生成空战机动策略时存在收敛效率低,专家经验利用不足的问题,研究了基于生成对抗-近端策略优化的策略生成算法。算法采用判别器-策略-价值(DAC)网络框架,在近端策略优化(PPO)算法基础上,利用专家数据和环境交互数据训练判别器网络,并反馈调节策略网络,实现了约束策略向专家策略方向优化,提高了算法收敛效率和专家经验利用率。仿真环境基于JSBSim开源平台的F-16飞机空气动力学模型,仿真结果表明本算法收敛效率高于PPO算法,生成的策略模型具备较好的智能性。
摘要:
数据链与ESM融合跟踪是一种典型的异类多传感器信息融合,针对数据链航迹存在延迟和ESM点迹间断情况下的数据链航迹与ESM点迹融合跟踪,提出了复杂情况下的数据链与ESM融合跟踪方法,并对融合跟踪的精度进行分析研究。首先,对数据进行时间对准,保证数据链和ESM数据率一致;然后,通过构造基于UT变换的非线性量测转换和误差估计方法,将数据链数据对准到ESM数据;最后,通过引入随机补偿机制对数据链延迟进行补偿,并与ESM数据进行关联融合。实验结果表明,有延迟补偿时的融合跟踪精度取决了延迟补偿均值与实际延迟的贴近程度,为信息综合处理装备的发展和设计提供借鉴。
摘要:
针对发射箱内添加导流格栅导致箱内冲击波强度变化的问题,构建了燃气流与后盖开启过程相互耦合的数值仿真模型,并基于动网格技术进行了仿真计算,研究结果表明:添加导流格栅后,箱内及前盖冲击波强度均有所增加,前盖压强峰值增加约5%,导流格栅安装位置越靠近发动机喷管,箱内冲击波强度增幅越大。本文的研究结果可为发射箱内导流格栅设计提供理论参考
摘要:
针对雾霾天气对舰载机目视着舰安全性的影响难以量化的问题,利用激光雷达在近海的能见度观测数据,反演海上雾霾天气下飞行员目视着舰的斜程能见度的状况,提出于一种基于能见度指标的目视着舰风险评估方法,将舰载机着舰过程中飞行员频繁的目测压力,转变为舰上数据测量、风险评估和应对措施等程序化工作,将定性的安全分析转变为定量的风险评估和安全指导,谋求在现有着舰控制模式下有效降低飞行员着舰压力,提升指挥引导效率,为低能见度下舰载机目视着舰训练提供理论依据和实践指导。
摘要:
目前零压气球和超压气球固有的不足限制了高空气球的飞行能力。提出了一种无需消耗压舱物和浮升气体即可实现昼夜高度自稳定且能够长时间迂回飞行的临近空间串联气球系统,结合了两种气球的优点,避开了现阶段高空气球发展遇到的困难。对昼夜飞行高度一定的串联气球系统建立了数学模型,设计了能够利用准零风层风场条件实现迂回飞行的串联气球系统,通过与单一零压气球系统对比,验证了该系统的优势。数值仿真分析了零压气球形状、系统设计高度对超压气球尺寸、最大超压量等关键参数的影响,为设计飞行性能更好的系统提供了重要参考。
摘要:
直升机因其低速、机动灵活、起降要求低等特点而得到广泛使用,而空中数据中继转发设备的加改装将进一步拓展直升机任务面。本文基于某型直升机加装空中数据中继转发站的实际工作,对加改装设计过程进行分析,计算了各部件安装后的受力强度,给出了加装设备结构强度和重量重心的计算方法,并对加装设备与直升机的电磁兼容性能和设备本身的通信性能进行了分析。结果表明,空中数据中继转发站加装后符合法规要求的结构强度和电磁兼容性等适航要求,且通信性能满足超视距数据中继任务要求。本文工作可为同类型改装工作提供参考和借鉴。
摘要:
为了研究不同后掠角复合材料机翼的气动特性,建立了载荷模型;采用K方法通过Theodorsen函数推导得了到机翼颤振速度的计算公式,分析了0°、5°、10°、15°、20°、25°和30°共7种不同后掠角机翼的模态;得到了模态频率和模态振型,仿真计算得到了机翼的颤振速度和发生颤振时翼尖的最大垂直位移。结果显示:机翼后掠角为15°时其颤振速度和翼尖最大垂直位移均在安全范围内,因此后掠角15°、展弦比为26的机翼为飞行器机翼设计最优值。
摘要:
针对GPS M码授权码流获取问题,提出了一种新的基于调制域增强副载波剥离的方法。所提方法利用GPS C/A码和M码码片起始位的相关性,在调制域上利用BOC调制短码信息对GPS M码信号进行累加增强,获取授权码流。首先,利用公开的GPS C/A码辅助获取GPS信号载波相位和C/A码码相位,然后,分别利用获得的GPS信号载波相位和C/A码码相位,完成GPS C/A码与交调量的剥离以及M码授权码的初始相位对准;进一步,利用BOC调制短码信息在调制域上实现累加增强,完成副载波剥离,获得GPS M码授权码流。最后,利用实际采集信号对所提方法有效性进行了验证,并与现有方法进行了对比。结果表明所提方法能够克服带宽内GPS P(Y)信号旁瓣能量对M码授权码提取的影响,带来3.5dB左右的性能改善。
摘要:
高光谱观测卫星是我国空间基础设施规划中唯一一颗高光谱综合观测卫星,是我国高光谱分辨率观测能力的重要标志。为了满足星上多种高光谱、全谱段观测载荷、星敏感器等高时间敏感产品的高精度卫星时间同步需求,设计了适用于高光谱观测卫星,具有多重可靠性措施,可同时适应一般精度需求和高精度时间同步应用需求。对于系统时间,综合通过星地时差集中校时、均匀校时、GPS总线校时、GPS硬件秒脉冲校时等校时方法进行时间修正;对于终端用户,分别给出直接采用广播的进行本地时间修正的同时同步方法、采用广播及内部秒脉冲的时间同步方法、采用广播授时和不同秒脉冲校时方案的地面时间重建算法。利用在轨数据,对卫星星敏感器,全谱段光谱成像仪及可见短波红外高光谱相机的曝光时刻时间重建方法进行了应用说明,并对不同方法的时统误差进行了分析。
摘要:
面向近距离逼近与捕获翻滚非合作目标的在轨服务空间清理任务需求,研究航天器非合作式交会对接的轨道和姿态控制问题。在控制输入受限约束下,考虑存在参数不确定性和外部扰动的情况,结合滑模控制和自适应控制技术分别进行鲁棒自适应位置和姿态控制器设计。利用自适应控制估计参数不确定性、未知干扰上界以及滑模控制反馈系数矩阵,提高了系统的鲁棒性。通过李雅普诺夫理论证明了系统在控制器作用下全局一致最终有界稳定。仿真结果验证了控制器的有效性,能够有效解决与高速旋转非合作目标的稳定相对位姿关系建立的难题。
摘要:
为利用加速退化试验数据开展可靠性评估,基于某弹用电连接器性能退化符合Wiener过程特点分析,在给出电连接器性能退化模型和寿命分布函数的基础上,建立了基于Wiener过程的弹用电连接器温湿应力加速模型,并利用Matlab软件给出了采用两步极大似然估计评估模型参数的方法,为降低加速模型的复杂度,基于加速因子不变原则对加速模型的参数进行了简化。最后,为了对模型进行检验,利用相关实例的加速试验数据,完成了参数估计并绘制了与实例进行比较的可靠度和概率密度曲线,通过对比分析,验证了所建模型的合理性,由于参数估计时考虑了Wiener过程扩散系数的变化,本文计算得出的电连接器平均寿命值裕度更加充分。
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针对航空燃气轮机流量系数插值建模的过程中,获取样本数据时的实验成本较高以及插值模型精度偏低这两个问题,论文根据样本点在设计空间中的分布与模型精度的关系,在Kriging插值模型的基础上,添加了一种把垂距作为设计变量取值标准的取样算法。首先将样本点与相邻两点之间连线的垂距与垂距阈值进行比较,筛选出符合条件的数据点,形成候选点集。其次选用高斯函数判定基础点集和候选点集的相关性。最后使用该算法筛选后的样本点构建了Kriging插值模型。实验结果表明该方法使用的样本点为原来的70%左右,并且预测精度得到了提高。结果表明该方法是有效可行的。
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基于飞机桶滚机动规避空空导弹攻击的作战背景,建立导弹与飞机的空间交会模型。以导弹脱靶量、过载以及舵偏角速率为依据,对桶滚机动不同机动时机、周期下的规避效果以及规避原因进行了仿真分析。研究结果表明,导弹脱靶量与机动时机的关联性较弱,却随着机动周期的增大而减小。当机动周期为2~3s时,导弹脱靶量较大,飞机规避效果较好。飞机桶滚机动规避导弹的原因不仅在于导弹交会过程中过载的增大,还在于导弹交会过程中舵偏角速率的增大。
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针对国产航空燃油高蒸汽压的特点,提出了一种带外界补气的燃油箱催化惰化系统。以油箱出口抽吸气体流量为基准,推导了系统各部件进出口各组分气体的流量关系,并基于质量守恒方程及气体平衡溶解关系,建立了油箱气相空间气体浓度变化的数学模型,推导了临界催化效率,并通过实验对核心的油箱模型进行了正确性验证。以RP-3燃油为研究对象,引入补气比上下限,分析了催化效率、补气比对催化惰化系统性能的影响。结果显示:催化效率高于临界值时,系统补气可以缩短惰化时间,但同时需增加预热功率以及冷却气体流量;另外,催化效率一定时,补气比存在最优解,且与催化效率正相关,归纳了最优解的经验公式。由于惰化效率更为重要,因此未来国内在设计催化惰化系统时,可通过增设补气系统,来加快惰化速度。
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随着网络化信息共享技术的深入发展,多源异构数据将是未来数据融合的主要信息源,这种数据融合表现为跨平台、跨军种、跨领域等特征,对多源异构数据关联与融合提出了新要求。针对特定场景敏感区域内有限多目标的探测问题,结合一体化作战数据融合的数据滤波、空时配准、航迹关联与建立、多目标跟踪等方面,提出了时空关联多跟踪剔除的数据融合方法,并从数据滤波、航迹关联与融合和时空关联多跟踪剔除,以及融合数据“簇”等方面重点研究了本文所提出的数据融合方法。距离波门拖引干扰和牵引干扰的对抗仿真试验表明本文所提的方法具有一定应用价值.
摘要:
相较于有源定位,只能利用到达角(Angle of Arrival, AOA)的双机协同无源定位对目标的观测维度很低,这会导致对目标的定位精度低或迭代收敛速度慢等问题。对此,利用有限的测量值研究更优秀的算法以提高定位精度具有实际意义。本文首先介绍了普通最小二乘法(Ordinary Least Squares, OLS)、加权最小二乘法(Weighted Least Squares, WLS)、总体最小二乘法(total least squares, TLS)、三种基于最小二乘算法的定位算法;之后介绍了牛顿迭代法和加权工具变量伪线性估计法(Weighted Instrumental Variable Pseudolinear Estimation Method, WIVPLE)两种基于最大似然估计的定位算法;最后使用蒙特卡洛法在不同误差条件和几何构型下对这些算法的定位精度进行仿真实验。
摘要:
为了研究飞机的纵向气动参数以及平飞速度、翼载荷等参数对抗风性能的影响,在满足MIL-F-8785C中规定的一级飞行品质条件下,选取5种代表机型对其进行风场扰动下的动态响应仿真计算,得到了这5种飞机在阵风风场和紊流风场扰动下的航迹和姿态角响应。然后逐个改变飞机纵向气动参数,对不同参数的抗风性能影响进行灵敏度分析,最后分析得到了对于同一架飞机,增加升力线斜率、俯仰阻尼系数、平飞速度这三个参数的绝对值会让飞机纵向抗风性能变好,增加静稳定裕度、翼载荷这两个参数的绝对值会让飞机纵向抗风性能变差。该结论可以为飞机设计过程中就如何提高飞机的抗风性能提供参考。
摘要:
滑跃起飞是舰载机在航母上常见的一种起飞方式,是舰载机战斗力生成的关键技术之一。概念设计带滑跃甲板的航母3D模型,基于CFD技术,对航母空气流场进行数值模拟,得出航母滑跃甲板流场纵向气流流线、法洗区速度分布情况、切洗区速度分布情况、航母流场纵向速度分布情况等,分析滑跃甲板对起飞区流场的影响。数值模拟得出以下结论:舰艏滑跃甲板的两侧脱体涡对1号、2号起飞位的舰载机发动机进气量有影响:稳定脱体涡影响较小;不稳定的、脉冲式的脱体涡影响较大,可能使发动机发生喘振。
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直升机舰上起降是一个舰、机、人、环等多因素耦合的复杂系统问题。重点分析影响直升机高海况舰上起降能力的舰、机相关装备因素,主要包括舰船的摇荡运动特性、起降平台及上层建筑主尺度,快速系留与牵引、摇荡运动预报等直升机舰面保障设备能力,直升机的抗合成甲板风、适应舰船摇荡运动、舰面开/关车等能力,以及风况监测能力等,给出装备因素影响直升机高海况起降的原理、规律、特点,总结国外海军相关研究和装备情况,为国内相关研究和装备研制提供借鉴和参考。
摘要:
研究缓蚀剂对PCB(Printed Circuit Board,印制电路板)在特定环境下的防护效果,对揭示缓蚀剂作用下PCB的腐蚀规律、加强电子设备的腐蚀防护与控制工作具有重要意义。本文采用棚下大气暴露试验的方法,研究了三种不同电子电气设备专用的缓蚀剂对PCB在典型热带海洋大气环境下的防护效果。通过观察对比不同取样周期试样的表面腐蚀形貌、EDS能谱分析以及导通电阻测试,对不同缓蚀剂的防护性能进行排序。从宏观腐蚀形貌的角度分析,防护效果为H2>H1,H3>无缓蚀剂;从微观腐蚀形貌和产物角度分析,H3的防腐蚀效果略优于其他两种缓蚀剂;从电气性能参数角度分析,防护效果为H2,H3>H1>无缓蚀剂。
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在海洋环境下潮湿空气进入射频电连接器内部,导致内部积水形成薄液膜,造成导体接触面腐蚀,影响信号和功率传输。本文以海军飞机上广泛使用的某型射频电连接器为研究对象,在分析内导体空隙内薄液膜发展过程的基础上,建立有限元模型,通过对比薄液膜在内导体空隙内发展的各个阶段的插入损耗和电压驻波比,全过程分析薄液膜变化以及由其产生的腐蚀膜层对射频电连接器信号传输的影响。通过仿真分析可以发现,随着薄液膜在射频连接器内部的发展,其传输性能逐渐恶化,给信号传输带来不良影响,要做好腐蚀防护。
摘要:
本文根据航空机载设备在装备中的局部使用环境、热带海洋环境特征和主要环境因素影响作用等,设计了印制电路板(PCB)在模拟热带海洋大气环境中的盐雾和交变湿热组合循环试验方案。通过开展PCB板的组合循环试验,借体式显微镜和SEM电镜等研究分析了不同试验时间PCB板的腐蚀行为和电气性能变化规律。结果表明,PCB板的腐蚀主要在焊点、焊盘、印制导线和引线头等金属部位;电气性能受表观腐蚀的影响,其接触电阻在试验后增幅达到50%且受是否带电试验的影响较小。同层间、异层间绝缘电阻变化规律相似,主要分为两个阶段,即前1000h其绝缘电阻较为平稳;试验1000h后则出现明显的下降趋势,最终降低至1-4GΩ,且整个循环试验中PCB板均能承受500V交流电压60s。
摘要:
选用复合电解液体系和双极性脉冲电源,在脉冲频率为250 Hz、500 Hz、750 Hz条件下制备出2024机载设备铝合金微弧氧化陶瓷膜。使用SEM、XRD、涂层测厚仪、粗糙度检测仪、维氏硬度计、附着力测试仪和电化学工作站分别对微弧氧化膜层的微观形貌、元素组成、相结构、厚度、粗糙度、硬度、油漆附着力和耐蚀性进行测试分析。结果表明,膜层元素组成为Al、O、C、P、Si、W、Na,其中Al和O为主要元素,膜层相结构主要组成为α-Al2O3和γ-Al2O3,250 Hz时衍射峰最为明显。随着脉冲频率的增加,膜层微观表面的孔洞明显变小且膜层更细腻,膜层厚度、粗糙度、硬度、油漆附着力都随着频率的增加而减小。电化学测试表明500 Hz频率下的膜层耐蚀性最好,750 Hz时耐蚀性最差。
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某型弹药中装配某电火工品,分析该型弹药在舰船复杂电磁环境中的安全性具有重要意义。在分析电磁环境对电火工品作用机理的基础上,采用CST电磁仿真软件建立等效天线模型、弹药壳体模型,按照该型弹药应用环境和相关国军标的要求设置仿真参数,得出等效天线增益和壳体屏蔽效能,计算出不同频率下在该型弹药内耦合的射频功率,研究电磁环境对该型弹药的安全性影响。仿真分析结果表明,该型弹药所配用的电火工品在1.3GHz~4.3GHz频段内安全性无法保证;该型弹药在L波段和Ku波段的存在安全性风险。
摘要:
采用Tafel曲线法和电化学阻抗法(EIS)两种电化学方法评价了四种不同型号的电子电气缓蚀剂在天然海水中对T2铜合金、H62黄铜合金以及2Al2-T4铝合金的缓释效果。对于T2铜合金,缓释效率为DZ-1>TFHS-20>DJB-823>WD-40;对于H62黄铜合金,缓释效率为DZ-1>DJB-823>WD-40>TFHS-20;对于2Al2-T4铝合金,缓释效率为DZ-1>WD-40>DJB-823>TFHS-20。四种缓蚀剂中,DZ-1缓蚀剂Tafel曲线法和EIS法得到的缓蚀效率都高于99.5%,所以对于T2铜、H62黄铜以及2Al2-T4铝合金三种金属材料来说,DZ-1是四个型号缓蚀剂中的最优缓释剂。
摘要:
针对射频噪声干扰信号直接限幅引起的干扰信号品质降低问题,本文首先分析了射频噪声干扰直接限幅造成的影响,在射频噪声干扰信号品质因素理论模型基础上,提出一种基于双地址序列读取的射频噪声干扰信号品质优化方法。通过设置双地址寻址方式,改进基带噪声数据读取方式,提高限幅条件下的射频噪声干扰信号品质因素。仿真实验表明,本文方法能够在直接限幅条件下提高干扰信号的品质因素,并基于FPGA进行了硬件测试,验证了该方法的可行性。
摘要:
监测飞控系统状态参数是保证无人机飞行安全的重要手段。针对无人机飞控系统的组成特点和飞行控制律,设计并构建了基于长短时记忆网络(LSTM)的飞控系统状态监控模型,首先利用无人机历史飞参数据训练模型,建立输入飞参数据与状态参数的回归映射关系,然后利用训练好的网络模型,实时预测飞控系统的状态参数,通过对比实测值与预测值之间的差异,实现飞控系统的状态监控。选取无人机飞参数据进行实验,基于LSTM的算法比反向传播神经网络(BPNN)、支持向量机(SVM)预测精度高,MSE平均值分别低0.01和0.26,MAE平均值分别低0.05和0.12,结果表明,所提出的方法能够有效监控飞控系统,能够为无人机飞行管理决策提供数据支持。
摘要:
在非线性动态逆控制器设计的基础上,为了进一步改善控制系统的鲁棒性,设计L1自适应控制环节补偿逆误差及外部干扰的影响。为了保证系统稳定性,针对执行机构饱和约束,引入伪控制保护补偿信号,调整参考输入,使得执行机构在任何时刻均不会进入饱和状态。最后,以迎角指令跟踪控制为例进行仿真验证,表明具有伪控制保护的L1自适应补偿策略对迎角跟踪控制保持良好的指令跟踪性能。
摘要:
针对岸导兵力对海突击中作战编组依赖经验决策的问题,通过分析岸导突击群编组问题的特点,找出编组模式空间,构建灰色关联度指标体系并进行指标量化处理,建立了基于灰色关联度分析的岸导突击群编组模式优化模型。通过仿真验证了该模型的合理性、可行性。
摘要:
针对反潜巡逻机监听直线形浮标阵的问题,在分析了问题的背景和特点的基础上,给出了平行监听直线形浮标阵和垂直监听直线形浮标时的监听通用模型,提出了四种特殊的监听直线形浮标阵方案并进行了比较。最后,通过仿真对这几种方案进行了验证,对仿真结果的分析表明了这些方案的优劣,这为指挥员执行航空反潜任务提供了有效的辅助决策依据。
摘要:
5G与移动边缘计算(MEC)的深度融合,实现了省带宽、降时延、均负载和高隔离的目标,为进一步增强军事场景中信息安全保障能力,首先开展了基础理论研究,梳理了技术发展现状、能力指标和网络架构,为设计区块链与5G MEC融合架构提供了理论支撑;其次,采用映射方法对民用技术的军事转化与融合改进开展了可行性分析,指出了技术融合的涌现性,此外,基于多视图方法论开展了需求分析,提出了一种5G网络架构下MEC与区块链的融合架构;最后,基于所提系统设计了3种军事应用场景,并给出了系统参考架构和优化方法。通过分析,3项技术在军事领域的融合应用具有一定的可行性,在综合保障、演训行动和卫勤医疗场景中能够提供安全可信条件下数据的高效处理和灵活流转。
摘要:
在对临近空间高超声速ISR平台的使命任务进行简单分析的基础上,建立了临近空间高超声速ISR平台作战能力评估指标体系。综合考虑高超声速飞行器的研究现状及相关技术的关键度和成熟度,对各个指标进行赋权,构建了临近空间高超声速ISR平台作战能力的评估准则。运用该评估准则对某临近空间高超声速ISR平台的概念设计方案进行了作战能力评估,并与美国正在研制的SR-72进行了对比分析。结果表明:高超声速飞行器气动布局对其作战能力影响较大,在相同航程条件下,高升阻比气动外形能显著提高飞行器的载荷装载能力,进而提高飞行器的综合作战能力。研究结果可为高超声速ISR飞行器的论证、研制以及评估提供技术支撑。
摘要:
本文构建了两台对称六相PMSM的反串联规则,针对对称六相PMSM反电动势中的偶次谐波对另一台串联电机的运行产生耦合的问题,建立了两台对称六相PMSM反串联系统的虚拟多电机耦合模型,探究了对称六相PMSM中偶次谐波对串联系统解耦运行的影响机理,总结了转子结构的对称性能够自然消除反电动势中的偶次谐波,从而实现串联系统的独立运行,最后进行了变载仿真验证。
张纪磊, 柴永生, 刘存海, 吴世永, 孙超, 王红丽, 卫尚涛, 刘咪
摘要:
本文通过使用直流双脉冲电源对7075铝合金进行微弧氧化实验,研究了正向电压、占空比和脉冲频率等电参数对铝合金微弧氧化膜层硬度的影响。通过正交试验,研究了单一水平因素下膜层硬度平均值的变化规律,发现了通过电参数提升膜层硬度的方法;通过相对极差分析,发现正向电压对膜层影响程度最大,脉冲频率影响程度最小。提出了针对7075铝合金微弧氧化膜硬度提升的电参数优化方案为:重点提升氧化膜硬度应优先考虑增大正向电压;保证氧化膜硬度的同时兼顾其他表面性能,应优先调整对膜层硬度影响最小的脉冲频率。
摘要:
在水下声纳系统目标指示条件下,进行直接鱼雷攻潜是一种创新性战法。针对直接空投鱼雷攻潜作战问题,将水声环境信息引入鱼雷目标识别过程,建立了更为逼真的模拟法效能评估模型。仿真分析了目标定位精度、投雷参数、鱼雷搜索参数等各关键因素对攻潜作战效果的影响。提出了在水下声纳基阵目标指示直接攻潜作战时,应重点关注的几个问题。
摘要:
基于Wiener过程、Gamma过程和Inverse Gaussian(IG)等随机过程的可靠性建模方法在装备可靠性评估中逐步得到应用。针对3类考虑随机影响的随机过程模型,分别综述了此类模型在一元性能退化建模、二元性能退化建模、加速退化建模和竞争失效建模等情形下的应用情况,并展望了进一步研究方向。研究工作对完善可靠性建模理论,提高评估准确性具有一定的指导意义。
摘要:
效能是衡量装备的重要指标,在装备论证、研制、作战使用中起到辅助决策的作用。鱼雷效能评估面临数据零散、模型难以描述复杂战场环境、新理论方法还不完全成熟验证不够充分的问题。阐述了效能、系统效能和鱼雷作战效能的概念,确定了鱼雷作战效能的量度和评估指标要素;总结分析了适用于鱼雷效能评估的方法,提出了未来鱼雷效能评估的发展方向。
摘要:
针对色偏图像校正问题,本文提出了一种标准差加权的色偏图像校正方法。首先,利用灰度世界算法计算色偏图像红、绿、蓝各通道的校正系数。其次,对色偏图像进行超像素分割,利用像素平均值和方差计算每一个超像素的颜色一致性,从而计算各通道的校正系数权重。最后,对校正系数进行加权处理,并进行色偏图像校正。实验表现,本文算法能够对色偏图像进行有效校正,并克服单一色块和校正后图像变亮问题。相比于灰度世界、完美反射和动态阈值三种算法,本文算法的峰值信噪比平均提升36.46%,色差均值平均降低3.12%。
摘要:
数字干扰合成(DJS, Digital Jamming Synthesis)是近年来发展起来的雷达干扰技术。本文介绍了两种基于DJS的射频噪声干扰信号的产生方法;其中,对于伪随机读取法,给出了具体实施方案,带宽调谐方法,以及一种延长干扰信号周期的解决方案;从干扰信号的带宽调谐、遮盖性能以及硬件实现系统的复杂度等方面对这两种方法进行了比较;通过仿真验证了这两种方法的可行性和各自的性能特点。
摘要:
伪码调相引信具有良好的抗干扰能力,是引信电子对抗的重点研究对象。根据噪声乘积调制的灵巧噪声干扰的产生机理,推导出当其作用于引信时,伪码调相引信的输出信号的形式,说明基于噪声乘积的灵巧噪声干扰对伪码调相引信能形成欺骗性和压制性干扰的效果,并通过仿真实验验证了这一分析的正确。基于噪声乘积的灵巧噪声干扰具有欺骗性和压制性干扰的双重效果,能够形成幅值随机的多假目标干扰,同时降低干扰机侦察设备的要求,针对不同的干扰对象,通过调整干扰参数,可以得到不同的干扰效果。
摘要:
考虑临近空间浮空器动力学与热力学耦合关系,研究分析上升过程飞行航迹与内部气体热性能。建立临近空间浮空器初始充气量模型、热模型和上升过程动力学模型,通过飞行试验验证了数学模型的准确性,仿真计算了某高空科学气球的上升航迹,得到了气球净升力对爆破高度、速度等飞行航迹性能参数的影响,分析了参数变化规律与变化原因。研究结果表明,随着净升力的增加,爆破高度迅速降低,而气球上升速度逐渐上升,且上升速度的增大比爆破高度的减小相对于净升力的变化更加敏感,表明气球的净升力对航迹性能参数存在重要影响。研究结果可为临近空间浮空器设计、试验和应用提供理论参考。
摘要:
针对复杂电磁环境下导弹干扰试验影响因素众多,难以量化、试验数据采集困难以及实验数据中普遍存在类不平衡等问题,基于机器学习创建导弹试验干扰效果评估模型,采用随机森林、支持向量机、朴素贝叶斯、多层感知机等常见模型对导弹试验干扰效果进行评估。特别针对小数据样本中的类不平衡问题提出两阶段分类模型,采用过采样方式解决类不平衡问题并采用随机森林进行分类。基于开源的导弹干扰效果评估数据通过实证研究说明,基于过采样的随机森林模型在干扰效果评估问题中具有较强的泛化能力和鲁棒性,在AUC指标上该模型比多层感知机模型在中位数上最多提高60%,建议在后续的试验中采用该模型进行导弹干扰效果评估。
摘要:
理想情况下,双目立体视觉模型是平行放置的,三维坐标易于解算,但是实际在安装摄像机的时候,光轴无法做到平行,标定所得的重投影矩阵和左右图像匹配都存在误差,影响了三维坐标解算精度。针对此种情况,本文对非平行双目结构三维坐标解算进行了深入的研究。传统的最小二乘法和归一化最小二乘法都是利用求解联立的超定方程组得到最优解,将最优解看作是空间物点的三维坐标,但是它们都没有考虑所建立的超定方程组所代表的几何意义,本文从几何学角度出发,推导出一种基于异面直线公垂线中点的三维坐标解算公式,通过在无人机平台上测距实验,验证了此方法比最小二乘法和归一化最小二乘法具有更高的精度。
摘要:
为构建合理可以的战例知识图谱,设计提出一种面向领域知识图谱的工程化本体构建方法,基于该方法实现了战例领域本体模型,建立了战例本体与实体的映射机制。检验实证表明,该方法构建的本体合理有效,能够为战例领域知识图谱构建提供有效的模型支撑。
摘要:
为探究环片数量对环帆伞气动性能的影响,本文基于CFD方法对某环帆伞流场开展了定常三维数值模拟,采用有限体积法求解不可压缩Navier-Stokes控制方程来模拟外部流场,获得了该伞气动参数与绕流流场分布。通过数值结果与空投试验结果对比,验证了数值方法的准确性。在不改变伞衣名义面积和环帆高度比的前提下,分别针对定结构透气量和变结构透气量开展了环片数量对气动性能的影响研究,结果表明:定结构透气性下,环片数量对伞衣阻力性能和气动静稳定性的影响很小。变结构透气性时,环片数量通过影响透气量、尾涡分布等因素进一步影响环帆伞稳定性。上述结果对环帆伞的设计有一定参考意义。
摘要:
为探究高温高湿环境对机载蒸发循环系统的影响,基于AMESim平台构建了系统仿真模型,并结合直升机典型飞行剖面,通过比例积分方法控制压缩机转速,实现此环境下系统性能的动态仿真。结果表明,环境温度和湿度对系统性能影响显著。环境温度或湿度越高,系统制冷量越大、COP越小、座舱达到设定温度所需时间越长。高湿环境还会显著增加蒸发器的制冷剂侧压力损失并降低其换热效率。此外,飞行剖面对系统性能的影响较大。地面待飞阶段和爬升阶段,各特性变化较剧烈;巡航阶段,变化均较小;下降阶段,除COP持续下降外,其他特性由于飞行速度和环境温度对座舱热负荷的耦合作用先升后降,飞行阶段内存在明显的峰值;地面停车阶段各参数均趋于稳定。
摘要:
为获取舰载直升机实用风限图,仅依靠实装飞行试验或建模仿真都是非常困难的。通过起降飞行模拟试验获取理论风限图,结合少量的海上实装飞行验证试验是一种综合较优的方法。起降飞行模拟试验需要真实飞行员和高等级飞行模拟器参与,飞行模拟器中的母舰气流场数据、母舰运动可由建模仿真或试验测试得到,且必须考虑母舰气流场的非定场特性;只有当飞行员视景或视觉反馈受限时(如能见度降低时),飞行模拟器基座的六自由度运动才是必需的;用DIPES或Bedford方法量化飞行员主观操纵负担,结合记录的客观操纵数据,评判起降难度;典型的飞行模拟试验程序包含了不同风况下的进近和甲板着舰,通常每隔15度和5节一个风况。通过起降飞行模拟试验得到的理论风限图,可以更加有效和安全地指导海上实装飞行验证试验,最终获得实用风限图。
摘要:
为了提高硅压阻式压力传感器的测量精度,研究了硅压阻式压力传感器非线性补偿和温度补偿算法,提出了一种基于单片机的传感器非线性矫正方法,设计了一款集成数据采集系统、修正系统和传输系统的柔性压力片。最后采用某款商用硅压阻式压力传感器进行了试验,并利用MATLAB软件对采集的数据进行了分段多项式曲面拟合,试验结果表明设计的柔性压力片性能能够满足飞机翼面空气压力测试要求。
摘要:
随着航空技术的快速发展,智能化和综合化的机载软硬件设备大大降低了航空事故风险,然而驾驶舱人为差错造成的航空不安全事件并没有得到有效抑制,且人为差错是影响航空安全的重要风险因素之一。本文根据飞机驾驶舱人因特点,结合具体飞行任务,基于模糊推理系统构建飞机驾驶人为差错风险量化模型,以识别飞机操纵过程中关键人为差错并确定人为差错的风险严重性,进而评估航空飞行安全。该方法不仅考虑了人为差错的概率,还考虑了人为差错对驾驶舱系统的影响,并提出了人为差错概率、差错影响概率和人为差错后果作为驾驶舱人为差错风险评估的量化指标。选择进近阶段任务作为研究对象并进行案例分析,实验结果表明,该模型能够精确描述人为差错风险严重性与风险指标之间的关系,降低了专家判断的主观性对结果的影响,且有效解决了数据不足引起的不确定性等问题。本文研究结果能够为减少驾驶舱人为差错,提高飞行安全性且降低航空不安全事件/事故提供有效的理论支持。
摘要:
通过数值模拟的方法,研究了地球重力和超重力条件下相变材料(PCM)的熔化过程,分析了超重力对PCM熔化过程的影响。采用的超重力大小为五倍和十倍地球重力,方向则与热流进入方向相反。模拟结果表明,由于PCM导热系数偏小,熔化初期加热面发生过热,需通过耦合其他强化换热措施予以减弱甚至消除。超重力对于PCM熔化过程的影响十分显著。随着超重力的增加,熔化界面的波动幅度增大,熔化速度加快,加热面温度下降,这是因为熔化过程中液相的自然对流作用显著增强。此外,超重力对PCM熔化过程的增强幅度会随超重力的增加而减小,表明超重力的强化换热作用有一定限度,当超过一定值时,该强化作用的效果相对减弱。
摘要:
舵机控制系统存在响应速度慢、抗干扰能力差、系统参数不易整定、现有控制技术与设计方法的局限性等问题,这些问题影响了舵机的性能,为了提高制导火箭弹舵机伺服控制系统的性能,文章从舵机智能控制技术出发,研究了舵机的智能控制算法和SIMULINK系统仿真模型,采用模糊神经网络PID控制器来提高舵机的稳定性。仿真结果表明,模糊神经网络相比其它控制器进一步提升了舵机控制系统的控制效果。
摘要:
为验证某航空涡扇发动机抗腐蚀能力,基于腐蚀敏感性试车台,设计了盐雾发生系统,制定了试验方案,完成了航空涡扇发动机腐蚀敏感性试验。试验结果表明,试验系统设计合理,试验方法可行,可为其他发动机开展腐蚀敏感性试验提供借鉴。试验后发动机主要零部件和成附件未发现明显腐蚀痕迹,主要流道件表面有不同程度的盐雾结晶附着。试验后发动机在相同换算推力下换算排气温度上升约5.5%,性能衰减幅度较大,建议其他发动机开展腐蚀敏感性试验时进行流道清洗以恢复发动机性能。
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