末修子弹姿态运动在目标识别算法中的应用

弹下点至跑道中心线的距离估计是影响末修子弹命中精度的重要因素.捷联探测器测量值耦舍了子弹姿态运动信息,给距离估计带来较大的困难,针对此问题,通过建立伞一弹系统十二自由度动力学模型,分析了末修子弹的姿态运动特性以及姿态运动对子弹与跑道相对位置关系的影响,利用局部极值和迭代算法估计了弹下点至跑道中心线的距离.计算仿真结果与试验数据吻合较好,解决了探测器与弹体捷联情况下弹体晃动对确定子弹与跑道相对位置关系的干扰问题,有效地提高了子弹对跑道目标的命中精度.     

基于落点预测补偿的激光末修弹脉冲点火相位研究

为得到脉冲控制激光半主动末段修正弹落点精度更高的修正力作用方向,提出在传统点火相位计算基础上加入落点预测补偿,并通过建立激光探测器目标方位模型,结合脉冲力的纵向和横向修正能力的分析,推导出改进后的点火相位。采用六自由度弹道仿真进行验证,结果表明,采用文中点火相位进行弹道修正后,落点偏差明显减小,平均脱靶量从56.3m减小到13.1m,圆概率误差从48.1m减小到12.4m,证明了该方法的有效性,为末段修正弹控制策略的设计提供了理论依据。     

基于脱靶量预测的脉冲末修迫弹控制方法研究

针对脉冲末修迫弹的控制问题,提出了一种基于脱靶量预测的控制方法.分析了脉冲控制力与控制力矩,推导了有控六自由度运动方程组;利用捷联激光导引头测得的弹目偏差角及其方位信息,建立了脱靶量预测模型;在此基础上设计了脉冲工作模式,给出了脉冲作用个数与启控方位的确定方法.算例仿真结果表明,利用所提出的控制方法能够将圆概率误差减少约80％,有控弹道落点平均脱靶量为7.85 m,证明该方法能够有效修正偏差,提高落点精度.     

基于文化基因算法的多目标优化

针对粒子群算法收敛速度慢、求解精度低的不足,提出了将粒子群改进作为全局搜索,多目标模拟退火算法作为局部搜索的文化基因算法,将交叉和变异操作引入粒子群全局搜索中帮助跳出局部最优。对于多目标优化问题,根据非劣解的拥挤度决定最优值的选取策略,并将该算法用于多目标优化的实际求解中。仿真结果表明,该算法不仅能快速有效地得到Pareto解集,并且能有效地保持所求最优解的多样性。     

平面组合连杆机构的多目标优化设计及仿真

为使平面连杆机构满足运动平稳、传动效率高、结构尺寸小等多重要求,对某高频率工作的四连杆机构与曲柄滑块机构组成的组合机构建立了模型,以杆长比为设计变量,以加速度绝对值的最大值、压力角最大值及连杆长最小为目标函数,应用统一目标法的线性加权和法,对其各杆长度进行了多目标优化设计,得到了最佳机构。并应用Matlab／Simulink软件,对优化后的机构运动特性进行了模拟仿真。仿真结果表明,优化后的机构具有较好的运动特性,可满足各项要求。     

脉冲式末制导子弹导引规律的研究

对脉冲式末制导子弹攻击地面固定目标的导引规律进行了研究.在视线坐标系中建立了子弹相对运动方程,根据零效脱靶量的概念,给出了脉冲发动机的点火曲线,并得到发动机正确的推力方向.仿真计算表明,该导引规律能有效的抑制目标视线的旋转,保证子弹对目标实施精确打击.     

某运发箱定向器多目标优化设计研究

为实现空投储运发射箱轻量化、保证空投安全性,对定向器进行多目标优化设计。在有限元参数化模型基础上,结合Isight优化平台建立运发箱定向器冲击动力学多目标优化框架;以复合材料定向器铺层厚度、角度为输入变量,定向器质量、最大位移、药柱最大应力为输出变量,采用最优拉丁超立方设计和径向基神经网络方法建立数学近似模型;采用非劣排序遗传算法及模糊集合理论,得到多目标优化模型的Pareto解集及选优方案,并与原方案进行了对比。结果表明:优化方案实现了储运发射箱的轻量化设计,并提高了空投安全性。     

基于改进粒子群优化算法的末修子母弹总体参数优化设计

将末修子母弹对跑道封锁能力的评价指标作为优化设计的目标函数,确定了需要优化的总体参数,并利用改进的粒子群优化算法建立了总体参数的优化模型.在优化设计中,通过对总体参数的离散化提高了优化计算的效率,分析了跑道长度对最优总体参数的影响,获得了针对不同长度的跑道均具有较强封锁能力的总体参数最优搭配.研究成果对于末修子母弹总体方案设计以及子弹外弹道设计具有重要的参考价值.     

基于改进型多目标粒子群优化算法的武器-目标分配

在作战中武器-目标分配(WTA)问题包含众多的变量,是典型的非确定性多项式完全问题。针对毁伤效能最大和用弹量最少两个目标函数,建立了基于改进型多目标粒子群优化(MOPSO-Ⅱ)算法的WTA模型。由于粒子群优化算法存在“维数灾难”瓶颈,应用了变量随机分解策略和合作协同进化框架,按照带精英策略的非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法中的排序方法对粒子群编码数据进行非支配排序。通过实例仿真分析,结果表明MOPSO-Ⅱ算法比NSGA-Ⅱ算法具有更好的求解精度与运行效率,能够获得满意的分配结果,且计算快速有效,比较适合较大规模的WTA问题实时求解。在作战中武器-目标分配(WTA)问题包含众多的变量,是典型的非确定性多项式完全问题。针对毁伤效能最大和用弹量最少两个目标函数,建立了基于改进型多目标粒子群优化(MOPSO-Ⅱ)算法的WTA模型。由于粒子群优化算法存在“维数灾难”瓶颈,应用了变量随机分解策略和合作协同进化框架,按照带精英策略的非支配排序遗传(NSGA-Ⅱ)算法中的排序方法对粒子群编码数据进行非支配排序。通过实例仿真分析,结果表明MOPSO-Ⅱ算法比NSGA-Ⅱ算法具有更好的求解精度与运行效率,能够获得满意的分配结果,且计算快速有效,比较适合较大规模的WTA问题实时求解。     

基于Henon 混沌映射的多目标粒子群算法改进分析

为解决多目标粒子群优化算法对初值敏感性较差和局部搜索能力不强的问题,提出一种改进的混沌多目标粒子群优化算法。根据多目标优化问题的概念,利用混沌对初值敏感、随机的特性,确定种群初始值,通过引入Henon 混沌映射,将改进后的算法应用到3 个典型的多目标测试函数,并与NSGAⅡ和MOPSO 算法进行对比。仿真结果表明：改进的多目标粒子群算法在收敛性、分布性和均匀性等均有提高,具有可行性和优越性。     

末修子母弹射击效能的数值计算

根据末修子弹的运动特点以及末敏、末修部件的工作原理，用数值的方法模拟末修子弹落点，并用像素仿真法计算子弹对单条飞机跑道的封锁概率，对研究末修子母弹对机场跑道的射击效能具有一定的参考价值．     

基于粒子群算法的防空修正弹控制方法研究

为了提高防空弹道修正弹拦截机动目标的能力,提出了一种弹载执行机构的控制方法.建立了防空弹道修正弹的质点弹道模型,根据弹道修正的基本原理,得到了脉冲控制的优化模型;针对脉冲控制的特点给出了脉冲点火控制策略;应用粒子群算法对脉冲控制指令进行了优化.通过引入脉冲能量消耗最小原则改进了适应度函数,搜索了控制指令的全局优化解.仿...     

基于粒子群优化算法的子母弹最佳抛撒半径选择

子母弹抛撒半径是由产品和射击条件决定的,是评定子母弹打击效果的必要条件.为了使子母弹对目标的打击效果达到最佳,需要确定子母弹最佳抛撒半径.针对子母弹打击机场跑道问题,通过Monte Carlo方法模拟子弹落点并计算机场跑道的失效率.基于粒子群优化算法,对子母弹抛撒半径进行优化求解,使跑道失效率达到最大值.仿真结果表明,粒子群优化算法能够有效的达到或接近全局最优.同时,与遗传算法相比,粒子群优化算法收敛速度更快,精度更高,能够有效的求解子母弹最佳抛撒半径问题.     

基于多目标优化的车身前端结构耐撞性和轻量化设计

为了解决车身前端结构耐撞性和轻量化之间的矛盾,通过分析正面碰撞过程中力的传递路径和能量分布,筛选出对碰撞性能影响较大的部件作为优化设计对象.将所选部件的材料和厚度作为设计变量,建立结构耐撞性和轻量化多目标优化问题的数学模型,以部件总质量和总吸能量作为优化目标、加速度峰值和前围板入侵量作为约束条件进行优化分析,得出所选部件材料和厚度的最优组合.优化后,车身前端结构质量减轻3.5%,总的吸能量增加8.9%,加速度峰值降低14.7%,前围板入侵量减少8.7%.不仅提高了汽车正面碰撞的耐撞性,且实现了车身前端结构的轻量化.     

基于微粒群算法的中制导弹道优化设计

为使拦截武器有效拦截目标,将直接多重打靶算法与微粒群算法相结合,设计了一种基于微粒群算法的中制导弹道优化算法。该算法借鉴直接多重打靶算法基本思想,将状态空间与参数空间分别进行分解与分段,并在此基础上结合中制导末端条件构建性能指标函数,将弹道优化问题转化为多目标优化问题;基于对指标函数之间依赖性的分析,在求解过程中将多目标优化分解为参数层和指标层优化两部分,采用微粒群算法对其进行分层优化求解。仿真研究表明,该优化算法能够对弹道进行有效优化。     

基于非支配排序遗传算法的振动主动控制优化方法

非支配排序遗传算法是一种基于Pareto前沿的低计算需求、有精英策略、约束处理简单的多目标优化算法。该算法能够搜索到Pareto解集,由专家根据具体要求进行客观的筛选,根据各个目标函数不同的加权进行合理选择最优解,满足了不同研究目的对同一系统的不同要求,这是单目标优化算法不可比拟的。以结构振动系统的结构振动能量和系统控制能量作为多目标优化函数,建立了振动主动控制系统的控制增益以及传感器和作动器位置、数量和长度的多目标优化配置数学模型,首次利用非支配排序遗传算法作为优化策略,并以悬臂梁作为算例,进行了仿真实验,验证了该方法的有效性和可行性。     

基于自适应模拟退火法的UUV艏部线型优化设计

基于多目标空间的全局搜索理论,将无人水下航行器(UUV)艏部丰满度,流体动力与流噪声作为集成判定指标的综合一体化UUV艏部线型优化设计方法。建立了针对UUV艏部外形设计的一体化设计优化模型,结合经典粘流理论、CFD算法实现了集成优化设计,针对UUV外形优化设计要求,提出了复杂外形参数化和设计变量的选取原则,并对具体算例进行外形综合仿真优化设计。结果表明,基于自适应模拟退火法能够有效实现对UUV期望目标的一体化优化设计,在相互制约的多种目标函数所组成的目标域中获得最优解,优化后UUV艏部流体动力和声学性能都有较大提高。     

基于子空间近似算法的鱼雷总体多学科设计优化

在子空间近似算法的基础上，结合鱼雷总体设计的内容和实际特点，对基于子空间近似算法的鱼雷总体多学科设计优化的相关内容进行了详细分析，建立了数学模型，并进行了实例验证，结果表明该方法对提高鱼雷的设计质量，避免人力、物力的浪费，降低设计风险等有极为重要的作用。     

基于分层序列法的EFP战斗部药型罩结构优化与仿真

爆炸成型弹丸战斗部(EFP)的侵彻威力取决于成型弹丸的速度和长径比指标,而这2个指标又由药型罩结构参数直接决定。成型弹丸的长径比和速度指标,对药型罩结构设计的要求一般是矛盾的。为合理规划成型弹丸指标,基于多目标优化的宽容分层序列法原理,对药型罩的结构参数进行了协调和优化设计。根据优化方案进行仿真得到的成型弹丸同时满足了对2个指标的需求,证明在药型罩结构设计中应用宽容分层序列法进行优化设计是有效的。