摘要:针对航空发动机压气机叶片掉角故障,提出了一种采用方形平板试件弯扭复合共振开展试验研究的方法,研究了试件非线性振动特性及振动疲劳试验方法。结果表明：叶片模拟试件存在十分复杂的“软硬化并存”非线性特征,对试件开展振动疲劳试验产生重要影响；由于非线性原因振幅具有明显的突跳现象,须使激振频率稍小于曲线峰值频率以保持振动状态的稳定;为了更精准地确定试件裂纹出现节点,在进行疲劳试验时针对试件制定裂纹判定标准;利用制定的裂纹判定标准可成功确定疲劳强度,验证了裂纹判定标准的有效性和可行性。

摘要:直升机、运输机在简易场地起降过程中,发动机可吸入的二氧化硅等微小颗粒,对叶片造成冲击磨损,冲击速度可达200 m/s以上。冲蚀试验常采用直喷管加速固体颗粒,在入口总压为06 MPa时,颗粒速度难以达到200 m/s。为更有效地加速颗粒,采用超音速收缩扩张喷管,通过数值模拟研究了该喷管对稀疏二氧化硅颗粒的加速运动,并利用实验验证了数值模拟的准确性。在此基础上,对喉道尺寸进行优化以提高喷管对颗粒的加速性能。结果表明:收缩扩张喷管对颗粒的加速主要发生在扩张段,管内激波不会引起颗粒速度的震荡,颗粒的加速度与气流、颗粒之间的相对速度以及气流的密度有关;在入口总压为06 MPa的条件下复现5级砂尘环境,喉道半径为0001 6 m的喷管加速效果最佳,可获得的颗粒速度达到218 m/s。

摘要:为研究超燃燃烧室中小肋片长、宽、高对流场特性的影响及参数择优问题,采取正交试验设计方法对其进行了数值模拟。对比分析25种不同小肋片参数组合情况下其燃料与空气的混合效率、总压损失、穿透深度之间的差异。研究表明,小肋片高度对燃料和空气的混合效率影响程度最显著,其次是宽度和长度;长宽高对超燃燃烧室中总压损失、穿透深度影响程度不显著。经过优化后的小肋片燃料和空气的混合效率(0-712 439)高于正交试验里的所有结果,其总压损失(0-130 3)通过损失2％的总压换取了燃料与空气的混合效率37％的增强,其穿透深度(10-023)通过损失1％的穿透深度换取了燃料与空气的混合效率9％的增强,为小肋片的设计和改进提供了方法借鉴和参考依据。

摘要:近年来，城市环境中小型无人机越来越多,然而传统的航路规划算法通常将威胁简化,并不能很好地解决无人机在城市环境的航路规划问题。因此引入“元胞”定义飞行区间,对“数字元胞地图”以及“航路罚函数”进行定义,并利用蚁群算法进行航路规划,使其可以对任意不规则威胁进行规避。仿真对比实验表明,所提的基于元胞蚁群的算法可以在不对障碍模型进行简化的情况下进行合理规避,为无人机在城市环境中规划出一条安全可飞的航路。

摘要:多无人作战飞机(UCAV)协同航迹规划是多UCAV协同作战的重要组成部分,对协同作战的结果有很多的指引作用。多UCAV协同航迹规划属于多峰值优化函数求解问题,其求解稳定性比较差。为解决多UCAV协同航迹规划求解稳定性较差的问题,首先在对影响多机协同约束条件研究分析的基础上,结合单机航迹规划求解中的核心指标,建立了多UCAV协同航迹优化函数;其次利用多种群灰狼算法(MP-GWO)在求解多峰值优化函数问题上比较稳定的特点进行求解,最后将MP-GWO分别与GWO算法、EA算法和在新增威胁环境下的求解结果相比较来验证算法的优越可行性。仿真结果表明,MP-GWO算法对多峰值问题具有求解稳定性,能够适应突发威胁环境下的求解。

摘要:针对传统评估方法存在的模型精度低、结构复杂、无法进行实时动态威胁评估等问题,提出了一种基于最小二乘支持向量机(LSSVM)的空战目标威胁评估方法。首先,对空战特征数据进行威胁指数分析,结合专家评判构建威胁评估样本库;然后,采用交叉杂交的混沌量子粒子群算法(CHCQPSO)对LSSVM中的正则化参数与核函数参数进行寻优,并与经典PSO、BP神经网络、网格法模型进行对比分析;最后,用优化后的LSSVM模型实现空战目标实时动态威胁评估。仿真结果表明,所提方法评估精度高、用时短,为空战目标威胁评估提供了一种新思路。

摘要:针对空战中双方的机动决策问题,考虑角度、距离、速度变化以及高度优势函数,以赢取最大空战优势期望为目标,建立了空战双方机动决策模型,并引入蒙特卡洛树搜索方法进行求解,搜索策略采取极大极小搜索算法。针对双机对抗,通过仿真给出空战态势及空战优势变化曲线,结果表明：我机在整个空战过程中绝大部分是处于优势地位的,验证了使用蒙特卡洛树搜索方法进行空战机动决策的可行性,同时对算法的实时性进行了仿真，计算机动动作所用时间众数位于50~100 ms区间内,达到了实时性要求。

摘要:提出了一种空战飞机三点共线式主动防御实施策略。首先以战斗机、防御导弹、攻击导弹运动特性为基础,提出了诱导捕获的飞机防御导弹协同主动防御方法,将空战对抗问题转化为战斗机的轨迹优化问题。其次提出了过程性能指标,并分析了其与传统性能指标(目的性能指标)的不同。最后针对量子粒子群优化算法无法对整个过程进行评价问题,引入滚动时域控制的思想,将过程性能指标作为每一个滚动优化窗口的优化指标,以此来提高算法的实时性,并进行了作战仿真。仿真结果显示过程性能指标迅速收敛至给定数值附近,战斗机等三者控制指令稳定在很小幅度的振荡,主动防御过程得以有效实现,协同思想的正确性，算法。

摘要:无人机集群网络,相较于传统Ad Hoc网络,其节点速度更快,拓扑变化更剧烈。传统路由算法已难以满足无人机集群作战需要。因此,提出一种基于链路质量预测的按需路由算法。通过链路稳定度和节点拥塞度评估当前链路质量,并以此作为选路标准。同时,通过灰色WNN组合预测模型,对相关参数进行合理预测,并以此估计链路稳定性与节点拥塞程度,进而对链路质量进行提前评估。算法根据得到的链路质量预测值来优化路由发现与路由维护过程,避免无人机的高动态特性对集群网络的不利影响。仿真结果表明,与AODV及其他相关改进算法相比,该算法明显改善了网络性能,减少了路由断裂的次数,大幅降低了节点高速移动时的路由开销与平均时延,使分组投递率得到明显提高。

摘要:碳纤维线电热混凝土道面板的温升速率与多种因素有关,为了研究“工作电流强度”“发热线布置埋深”“发热线间距”3个因素对混凝土道面板温升速率影响的显著性,运用ANSYS建模进行试验并获取数据,采用正交法和响应面法进行数据分析,并通过现场试验进行验证。正交法所得埋深的F值为13.634,间距的F值为25.605,工作电流强度的F值为14.431;响应面法所得埋深的P值为0.037 5,间距的P值为0.012 6,工作电流强度的P值为0.015 0。通过分析可以发现3个因素对于混凝土板温升速率的影响都较为显著,且显著性大小顺序为B（碳纤维线间距）>C（工作电流强度）>A（碳纤维线埋深）,由DX软件分析得到温升速率的拟合方程:α=2.73-0.077A-0.099B+0.096C+0.008AB+0.013AC+0.01BC-0.097A2+0.028B2-0.063C2,并由此得到碳纤维发热线间距为80 mm,埋深为50～90 mm,工作电流强度为05～1.0 A时,道面板温升速率满足融雪化冰要求。

摘要:针对认知无线电(CR)系统中频谱感知技术能量效率低的问题,提出了一种基于二分法迭代寻优的联合优化算法。该算法通过联合传输功率与感知时隙进行优化,最大化地提高了CR系统的能量效率,并且在针对优化参数ξ的寻优过程中,使用了二分法与迭代算法结合的寻优方法。通过理论分析,与其他类似算法相比,该算法的寻优速度更快,算法复杂度更低,函数收敛速度更快,实际应用的可扩展性更强。数值仿真分析结果表明,在保证检测性能的前提下,提出的算法能够很好地解决能效的最优化问题,在恒定检测概率P^d=0.9和P^d=0.7条件下,所提出算法的能耗开销均低于其他算法,在系统吞吐量中所提出算法均优于其他算法,为CR系统的发展提供了理论支撑,更加符合未来CR系统的节能发展方向。

摘要:针对CPS系统的异构性、实时性、物理世界与信息世界的高度融合等特征,提出了基于事件逻辑关系的组件协同代数模型。首先,定义了基于时空事件接口的组件形式化表示方法,建立了基于事件驱动的组件协同体系架构。然后,根据组件协同方式分析了事件间的逻辑关系,建立了组件协同代数系统。最后,以智能家居的非法入侵行为为例,使用协同代数式描述事件驱动组件行为的过程。分析表明,基于事件逻辑的组件协同代数模型能够清晰地反应组件间的交互关系,屏蔽了组件的异构性,实现了物理进程与计算进程的融合,为CPS系统的形式化建模提供了新的方法。

摘要:针对4-WFRFT隐蔽通信系统,非目的接收机在一定时间内仍能有效的通过参数扫描获得解调参数的不足,提出了一种采用双层多项多参数加权分数阶傅里叶变换(DL-MPWFEFT)与星座扰乱的卫星隐蔽通信系统。在多参数WFRFT的基础上提出了DL-MPWFRFT,通过星座图的研究,分析了DL-MPWFRFT信号的隐蔽原理与特性,为进一步增加信号的隐蔽性,信号在DL-MPWFRFT变换后又增加了星座扰乱相位。最后,从误码率的对比,参数扫描次数两方面分别定性定量的说明了所提系统的抗截获性优势。通过对系统误码率进行对比仿真分析,发现即使信噪比达到15 dB时,非目的接收机解调误码率仍在0.4以上。非目的接收机通过参数扫描获得正确解调参数,需进行(M/0.000 5)2次扫描。

摘要:应用载波相位差分定位时,由于多路径误差、卫星信号遮挡、卫星故障等原因,易造成载波相位测量值发生偏差和周跳,因此必须进行完好性监测。研究了利用单差载波相位测量值进行载波相位完好性监测的方法,固定整周模糊度值之后,利用最小二乘残差构造检验统计量,根据虚警概率和观测到卫星个数设定门限值,对单差载波相位测量值进行监测。分析了垂直保护级和漏警概率、卫星个数的关系。实验结果表明,虚警概率取为10－7/历元时,算法能有效检测测量偏差,对小至0.4周的偏差,比原有算法检测能力较强;漏警概率取为10－6/历元,垂直告警限值取为1.1 m时算法满足可用性要求,增加1颗观测卫星能使垂直保护级降低约2 cm。

摘要:在提出2FSK数字调制全双工系统的基础上,发现采用常规自适应对消技术效果不佳的现象。针对该问题,确定2FSK信号的相关特性是影响自适应对消性能的核心原因。为了从理论上深入分析相关性能,针对信号相关性对接收误码率的影响程度问题,构建了基于最小均方误差准则的射频域自干扰对消结构的正交2FSK全双工系统,根据广义循环平稳随机过程的性质,分区间讨论并结合统计判决理论,给出加性高斯白噪声无线信道场景下信号相关性与接收误码率之间的关系式及抑制相关性影响的方法。分析与仿真表明:2FSK信号的相关系数ρ是2个频点码元波形相关系数的线性和函数,取值区间为0～0.5,2FSK信号经自干扰消除后误码率性能随ρ的提升而恶化。

摘要:针对含有复杂约束条件的最优控制问题,提出分段低阶Gauss伪谱法。以常规Gauss伪谱法为基础,划分时间区间,在子区间上利用低阶Gauss数值积分离散Bolza型性能指标,利用插值型数值积分的性质离散状态微分方程,利用低阶Gauss伪谱法处理复杂约束条件,得到对应的非线性规划。对状态轨线或控制函数较复杂的情形,该方法克服了传统Gauss伪谱法直接在时间区间上配置Gauss点,插值多项式阶数高、数值解不稳定的缺陷,并且数值解局部代数精度高、计算量小。最后将该方法应用于求解飞行器对地打击轨迹规划最优控制问题,结果表明算法有效可行。

摘要:为研究机场生态护坡的植被在生长初期抗冲刷能力的影响因素,对植被生长初期不同防护方式及不同植株密度的草皮进行直剪试验和抗冲刷试验,得到了不同生态防护方式下植株数量和土体粘聚力增量的关系式,不同防护方式不同植株密度植被的抗冲流速和冲刷破坏方式,分析了草株密度和防护方式对生态边坡抗冲刷能力的影响规律,得到了土壤粘聚力与草皮土抗冲流速的关系,并给出了工程应用的条件与方法。

摘要:针对Baldwin效应在memetic差分进化算法中使用不成熟的研究现状,提出一种基于Baldwin效应的memetic差分进化算法。算法采用简化的模式搜索为局部搜索算子,差分进化算法为全局搜索算子,Baldwin效应为结合机制。创新了Baldwin效应的实现方法:改进普通memetic差分进化算法中仅根据个体适应度值引导进化的方法,加大局部搜索成功个体的被学习概率,使其能够参与引导进化。在CEC2014中30个测试函数上与其它知名差分进化算法对比,实验结果表明改进的算法具有更强的跳出局部最优解能力和更快的收敛速度。