基于Matlab/Simulink的小型制导炮弹六自由度运动仿真

介绍了以小型制导炮弹为研究对象,提出一种基于Matlab/Simulink的炮弹六自由度运动仿真的新方法,主要适用于射程短、口径小、控制通道简易的制导炮弹。这种方法主要采用一种系统模块化的建模思想,建立了一种制导炮弹的六自由度运动模型和空气动力学模型,然后对各个子模块分别采用Simulink建立单元仿真模型,最终通过对单元仿真模型的集成得到了制导炮弹的六自由度仿真模型。通过对模型的仿真,不仅验证了数学建模的正确性,而且可以表明该模型能够正确地反应制导炮弹的弹道特性。相对以往针对导弹的建模方法,它具有简单快捷、编程简化、运行速度快、调试方便等优点。     

基于全弹道控制分析的水下航行器攻击模型视景仿真*

研究并建立高空滑翔水下航行器的虚拟现实的视景仿真系统,分析水下航行器全弹道控制并在视景仿真平台下实现水下航行器全弹道多状态攻击轨迹模型。高空滑翔水下航行器姿态变化快,背景参数复杂,视景仿真中会出现局部模型快速变化或者模型分离的难题。提出采用DOF和Switch节点相结合的方法,利用其Matlab Simulink仿真模型,计算高空滑翔水下航行器的六自由度数据,通过Matlab的“To Workspace”模块将六自由度数据输出并存档。在VC＋＋6．0环境下编写Vega应用程序,读取运动参数,应用LOD技术在不降低显示速度的同时提高仿真视觉效果。仿真实验和测试效果表明,系统实能实现水下航行器在空中滑翔、低空突防、滑翔翼脱离以及水下攻击等多状态的水下航行器运动弹道轨迹和视景仿真效果,以及运动控制参数的同步跟踪,不再会因局部模型快速变化和模型分离而失真。为分析空投滑翔水下航行器的运动轨迹提供了数据支撑和视景平台支持,对展开高空滑翔水下航行器的弹道控制研究和试验具有重要价值。     

基于鲁棒滑模控制的水下航行器运动控制仿真研究

基于水下航行器六自由度空间运动模型,研究应用非线性鲁棒滑模控制方法的自动操纵控制方案。对水下航行器在分离式尾舵且首舵收回状态下的操纵控制方案进行仿真试验,通过数值仿真分析验证所提出算法的有效性。     

基于鲁棒滑模控制的水下航行器运动控制仿真研究

基于水下航行器六自由度空间运动模型,研究应用非线性鲁棒滑模控制方法的自动操纵控制方案。对水下航行器在分离式尾舵且首舵收回状态下的操纵控制方案进行仿真试验,通过数值仿真分析验证所提出算法的有效性。     

改进遗传粒子滤波在弹道重构中的应用

为了有效地进行弹道重构,提出了将改进遗传算法应用于粒子滤波的重构方法。首先分析了弹道发射及量测过程,明确了主要误差源;然后根据选用的质点弹道模型,采用Matlab／sIMILINK进行了弹道建模,实现了对系统简单准确的描述;再次,提出采用改进的遗传粒子滤波方法进行弹道重构,估计弹道参数,在遗传操作中,为了不断产生适应值更大的个体,引入了混沌变异算子;最后进行了仿真计算,仿真结果表明,弹道重构结果精度较高,与实际模型更加接近。     

潜射飞航弹出水分离时的弹点火时机

本文采用弹器全自由度的分离弹道仿真计算模型，经过大量的弹道数字仿真计算，确定出弹器分离时序中至关重要的参数－弹点火延迟时间。其合理性已通过多次实验得到了验证。     

末端防御中对来袭导弹的可视化仿真

在末端防御中,光电跟踪难于获得实测的末端导弹姿态信息,以进一步提高精确机动检测的跟踪精度。本文建立了导弹弹道的三维六自由度模型,在仿真导弹多种弹道的基础上,模拟舰艇光电跟踪器采集图像,对来袭导弹进入导引段后的姿态进行可视化仿真,为末端防御来袭导弹运动规律研究,提供可靠的位置信息和图像信息。     

六自由度振动测量装置的设计及试验验证

采用四个三向加速度计在空间内组成阵列的方法,设计了六自由度振动测量装置。通过刚体运动学理论,推导了六自由度振动测量装置的信号转换矩阵,得到了被测位置沿三个主轴方向的线加速度以及绕三个主轴的角加速度。构建了六自由度振动测量装置的有限元模型,对装置的六自由度振动传递特性进行了数值仿真分析,并验证了信号转换矩阵的正确性。搭建了六自由度振动测量装置的模态试验系统,测试了装置的模态及振型。研究结果表明:六自由度振动测量装置在不高于160 Hz的频率范围内,线加速度测量误差小于1%,角加速度测量误差为10%左右。     

损管训练模拟系统在舰船中的应用研究

基于舰船六自由度运动模型,提出Vegar环境中舰船运动模型的数学表示及其C＋＋语言描述方法,构建基于Vegar[1]的交互式舰船六自由度三维实景仿真系统,解算破损状态下舰船的参数,拟合破损舰船静稳度曲线,反映舰船在破损状态下的浮性与稳性特征,提供多样化的损管决策方式,训练指挥员对破损的处置能力,评估损管决策方案的科学程度,提高指挥员组织指挥舰船损管的水平。     

拉断螺栓式固弹装置动态力学性能对发射内弹道的影响分析

通过有限元分析方法对导弹发射过程中拉断螺栓式固弹装置的动态力学性能进行仿真研究,并根据仿真结果对发射内弹道模型进行了修正。最终通过发射內弹道原始计算结果、修正计算结果与试验结果的对比,验证了修正方法的正确性以及修正后发射內弹道模型的精度,该方法可用于其他含拉断螺栓式固弹装置的发射內弹道计算模型修正。     

弹道修正弹系统可靠性分析

在对弹道修正弹系统可靠性进行定义的基础上,建立该系统的可靠性框图和可靠性数学模型,提出了弹道修正弹系统可靠度的计算方法,同时介绍了可靠度分配在弹道修正弹系统中的应用问题。研究结论为弹道修正弹系统设计提供参考,也为弹道修正弹系统效能评估提供依据。     

基于CCM构件的HLA仿真开发研究

HLA仿真作为新一代分布仿真体系结构,对仿真界产生了深刻影响。但是由于HLA与其它中间件技术没有建立广泛的联系,使得HLA的可重用性仅仅局限在HLA范围内,同时HLA的开发也具有很大的复杂性。在深入研究HLA仿真框架的基础上,提出了一种基于CORBA构件模型（CCM）构件的HLA仿真开发方法,该方法利用CCM构件技术来实现各联邦成员的具体功能。该方法提高了软件重用率和仿真开发效率,并优化了HLA仿真系统的软件层次结构。验证中该方法成功运用于舰船作战系统联邦的指控系统联邦成员仿真。结果表明该方法确实可行。     

V-BLAST系统的检测算法研究

垂直分层空时码（V-BLAST）是贝尔实验室提出的一种基于多入多出（MIMO）传输方式的空时码系统,其检测算法是MIMO系统的有效检测方法。首先介绍了V-BLAST系统的信号模型,在此基础上应用不同的信号估计准则推导出不同的检测算法,最后通过仿真实验对各种算法的性能和优缺点进行了分析和比较。     

基于Simulink的飞航式火箭助飞鱼雷空中弹道仿真

为研究飞航式火箭助飞鱼雷空中弹道参数设计问题,首先分析其空中运动过程,根据空中弹道的特点,建立了纵向运动方程组。采用MATLAB/Simulink软件建立了仿真模型,并就发射倾角、雷箭分离条件等对空中弹道的影响进行仿真计算。本文的研究成果对飞航式火箭助飞鱼雷空中弹道设计及作战效能研究有一定的参考价值。     

三相永磁无刷电机起动控制研究

本文分析了的120°导通三相逆变器的SVPWM控制特性,提出了基于SVPWM控制和电流调节控制的无位置传感器的三相永磁无刷直流电机（BLDCM）的起动控制方法。在Matlab/Simlink环境下,建立了三相永磁BLDCM起动控制系统的仿真模型并进行了仿真。仿真结果表明该起动控制方法不但能有效控制起动电流大小,而且能改...     

ISM方法在航空母舰评估指标体系构建中的应用

由于航空母舰系统的复杂性及作战任务的特殊性,需在总体设计阶段进行初步方案论证以保证设计的合理性,而相应评估指标体系的建立是进行方案论证的前提。以ADC效能模型为基础,参考一般水面舰船指标体系并针对航空母舰的特殊性,选取影响航空母舰固有能力的主要指标要素,引入解析结构模型分析法（ISM）,将指标要素间的关系转化为矩阵元素,通过矩阵布尔运算建立航空母舰固有能力的结构模型。从评估指标体系的决策应用出发,分析由结构模型转变为评估指标体系的若干要点,建立适用于总体方案决策的航空母舰评估指标体系。通过与既有评估指标体系对比分析发现,在指标要素一定的情况下,根据上述过程建立的评估指标体系具有较好的稳定性和合理性。该方法既可直接用于评估指标体系构建,也可用于对既有指标体系的合理性检验。     

基于GPS基线向量的舰载火箭弹姿态测量方法

提出一种利用GPS载波信号相位差测量技术进行实时确定弹体姿态的方法。通过对载波相位差测量航向和姿态原理的分析,建立GPS姿态确定的单差模型,推导采用GPS多天线姿态测量技术实时获取弹体飞行姿态的解算算法,应用最小二乘法估计解算基线向量,然后对GPS姿态估计算法进行仿真计算。仿真结果验证了模型、算法的正确性和有效性。     

滑翔增程弹滑翔段弹道设计

通过分析滑翔增程弹滑翔原理,建立弹箭滑翔弹道方程,对最大升阻比情况下的马赫数和攻角进行函数拟合,通过Matlab进行求解得到优化弹道,进而得出弹箭滑翔段优化后攻角随时间的变化曲线.文中针对某型滑翔增程弹进行优化弹道的仿真计算并与理想直线滑翔进行比较,结果表明增程效果明显,对弹箭滑翔段的弹道设计具有一定的参考意义.     

顶浪中船舶水动力计算与运动模拟研究

基于计算流体动力学(CFD)方法建立数值波浪水池,对顶浪中航行船舶的水动力与运动进行数值计算研究。推导出一种船舶在波浪中航行的数值模拟的波浪环境表达方法并进行模拟验证,计算不同航速下顶浪中Wigley-III船模所受的水动作用力,以及顶浪中航行的Wigley-III船模的运动。通过将计算结果与DUT(Delft University of Technology)相关的试验数据进行比较,吻合良好。研究表明:基于数值波浪水池的数值模拟较试验更容易实现和控制,能够获得船体周围详细的流场信息,在波浪中舰船水动力性能与运动的研究等方面具有广泛的适用性。