摘要:为探索大迎角下介质阻挡放电(DBD)对高升力机翼的作用机理,采用体积力模型和Eddy Viscosity Transport Equation全湍流模型耦合进行DBD激励改善其气动特性的模拟仿真研究。在来流速度45 m/s条件下,对比实验数据与仿真模型,验证了仿真模型的正确性;并采用该模型分析了机翼弦向、展向的2组截面流线图。结果表明:DBD激励位于机翼前缘能很好地提高高升力机翼大迎角气动特性,显著改善上翼面涡结构,促进分离流附体;可将机翼最大升力系数提高11.1％,失速迎角推迟2°,且随迎角增大,流动控制效果逐渐减弱直到消失。

摘要:针对旋翼飞行器控制过程中存在侧风等外界干扰、飞机本身存在未建模动态等不确定性,提出了一种基于BacksteppingL1自适应控制的旋翼飞行器容错控制方法。首先,在不考虑不确定性的情况下,根据旋翼飞行器的动力学方程和运动学方程,利用Lyapunov函数方法设计了基于Backstepping控制的姿态控制律,实现了闭环系统的稳定控制,且响应快速精确。其次,考虑不确定性对系统的影响,在Backstepping控制器的基础上,通过引入自适应律和状态观测器,实现对不确定性的实时估计和系统状态的在线观测,进而设计出具有鲁棒性的L1自适应控制器,消除了不确定性的影响,实现了旋翼姿态的容错控制。再次,通过引入一个闭环稳定的自治参考系统,对所设计的L1控制器进行稳定性分析,分析表明:设计的状态观测器跟踪误差有界并收敛到0,能够准确实时地估计被控系统状态;自适应律可快速自适应于系统存在的干扰及未建模动态等不确定性;控制律可以保证系统在正常状态及存在不确定性的情况下实时跟踪引入的参考系统,且跟踪误差趋近于0,从而保证系统稳定。最后,通过MATLAB仿真对比验证了该方法的有效性。

摘要:航空发动机典型任务剖面不仅需要反映飞行任务特点,而且需要衡量飞行任务对发动机寿命损伤大小。将发动机低周疲劳损伤、稳态蠕变损伤、热冲击损伤作为任务剖面归纳的主导因素。针对某型发动机确定了13个飞行参数共77个统计量作为任务剖面归纳的原始载荷矩阵,用系统聚类法、主成分聚类法、模糊聚类法对71个飞行剖面进行了聚类归纳。对比分析表明:确定的任务剖面原始载荷矩阵充分代表了发动机使用用法,参数彼此具有较强的独立性;相比其他2种聚类法,系统聚类法归纳的任务剖面集合能够充分反映该类任务剖面的共同特点和属性。

摘要:航路网络中航路点布局问题（CWLP）是航路网络规划的核心。基于此，从航路网络经济性和安全性出发，考虑航路运行成本和潜在冲突系数两个因素，建立航路点布局多目标优化模型，求解时采用动态递变权重系数的蝙蝠算法以保证运行成本和潜在冲突系数能同时获得较优解。最后对北京飞行情报区进行仿真实验，将蝙蝠算法（BA）与其他多目标算法对比，得到4种算法的非支配解，证明多目标蝙蝠算法在求解航路点布局的大规模优化问题上，能够获得更优解。同时，考虑偏好经济性和偏好安全性两种情况选择两组权重，数据显示，与初始网络相比，这两种情况下网络运行成本和冲突系数减少比例分别为9.99%、15.64%以及-3.97%、65.81%。实验结果表明，该方法能够在航路点布局规划上给决策者以多种优化方案。

摘要:利用有利的侧风条件适度缩减尾流间隔以提升空域容量已成为国际空管研究的热点问题之一。在建立了A320机翼尾涡流场上,基于RANS方法采用RKE涡粘模型对雷诺应力项进行二方程封闭,提出利用UDF(用户自定义函数)编程技术分别施加静风、1 m/s、4 m/s、7 m/s 4个不同侧风风场,在“天河一号”超级计算机上开展数值模拟实验。基于试验数据,分析了不同侧风影响下的尾涡下沉运动、涡量衰减、尾涡横向运动、涡心速度等参数的变化规律。结果表明:受到侧风扰动后,尾涡涡量快速上升,其滚转力矩在短时间内迅速增加,尾涡涡心间距快速减小后又迅速反弹分离。在垂直方向上,尾涡反复上下跳跃,呈现出不稳定性,强侧风时的诱导湍流形成的剪切梯度会造成涡核脱落,涡体迸裂进而快速消散。在水平方向上,尾涡会被强侧风快速吹离主航路,有利于缩减所需的尾流间隔、提高机场运行效率。

摘要:地磁导航中获取地磁场的精确测量值是进行地磁匹配导航的前提和基础。论文针对实际地磁测量中磁力仪易受环境磁场干扰带来的影响补偿效果的问题，首先分析了软磁误差以及硬磁误差对磁场测量的影响效果，建立了地磁测量误差的参数化模型。采用ANSYS仿真软件，通过3对内径不同的亥姆霍兹线圈产生了3个方向的匀强磁场，从而实现了对地磁场的模拟。在此基础上，将磁力仪和干扰源建到仿真模型中，通过360度旋转磁力仪分别得到了有干扰和无干扰时的三维磁场值，然后采用最小二乘算法对模型参数进行了估计，最终实现了对磁场测量误差的补偿。仿真结果表明，该方法简单易行，简化了参数的求解过程，具有较高的误差补偿能力，地磁测量误差可以从20 000多纳特减少到几个纳特。

摘要:中继法是目前解决航天器再入通信黑障问题的一种可行方案，建立了背风面等离子鞘套模型，分析航天器再入俯仰角对信号在鞘套中的传输影响，并在航天器再入初始俯仰角下对比了S频段和Ka频段信号在背风面等离子鞘套的传输情况。结果表明：俯仰角越大，信号电磁波在等离子鞘套中的衰减越小；相同俯仰角下Ka频段传输性能明显优越于S频段信号，Ka频段信号相比于S频段信号，在背风面的透射率至少提高55%、衰减值至少降低33.69 dB，建议选用Ka频段信号作为中继卫星与再入航天器之间的通信频段并提出中继优化方案，为进一步解决航天器再入过程中的通信黑障问题提供思路。

摘要:目标微动特征是弹道中段识别的有效特征之一。针对单部雷达获取目标微动信息的局限性,提出了一种利用窄带雷达网进行弹道目标进动特征提取的方法。首先,建立了锥体进动模型和窄带信号模型,得到了散射点微多普勒表达式。然后,在锥体非理性散射点转化为理想散射点的基础上,通过频谱分析,实现了不同视角下散射点的匹配关联。最后,利用锥顶微多普勒信号对锥底进行补偿,在雷达视角方差最小时求得补偿系数。再联立2部雷达的微多普勒信息即可求出参数。仿真结果表明该方法能够精确提取微动参数和结构参数。

摘要:现有文献分析结构参数对内弹道性能影响主要基于单一变量法,未从全局考虑参数的耦合特性。建立了从内弹道反向设计方程到正向计算方程的一体化模型,考虑结构参数耦合关系,提出了内弹道设计方程的修正方法,分析了以空间尺寸和时间2个维度为基准的内弹道性能变化规律。仿真结果表明：设计方程推导中的简化造成了较大的截断误差,对理想喉部截面积具有放大作用,且随着低压室直径的增加,放大作用越明显;在设计的出筒速度、高压室工作压强下,低压室直径和高度越小,喉部截面积越小,导弹受到的冲击荷载越大,出筒时间越短;通过选择合理的低压室尺寸能使低压室最大压强和导弹最大加速度任意可调。

摘要:宽带雷达在抗干扰、目标识别与跟踪等方面具有独特优势。基于粗糙面电磁散射模型对宽带雷达海杂波特性进行了分析。首先利用PM谱函数建立二维海洋粗糙面,引入锥形入射波来克服粗糙面的边缘衍射;然后利用物理光学电磁散射模型,并结合子带合成法,得到宽带条件下散射单元的杂波幅度;最后对宽带雷达杂波回波信号进行建模与仿真,得到海面环境杂波的频谱特性和一维距离像，进而分析了雷达工作带宽、入射擦地角和海面风速对海杂波特性的影响。仿真结果表明：雷达工作带宽增加，入射擦地角减小，海杂波回波幅值均有明显下降，而海面风速对海杂波幅值影响不太明显。

摘要:以二氰二胺为氮掺杂剂,采用溶胶凝胶法制备了氮掺杂碳包覆LiFePO4的复合材料,并且分析了氮掺杂量对电极材料结构与性能的影响。研究结果表明,柠檬酸和二氰二胺在高温下的原位分解使合成的LiFePO4颗粒表面包覆了一层氮掺杂的碳膜,有效的增加了各颗粒间的电接触,改善了LiFePO4的电化学性能。当氮掺杂量为0.35 wt％时,LiFePO4@N0.35％C样品具有最优良的电化学性能。在2.5～4.2 V的电压范围内,电极材料在0.1 C倍率下的首次放电比容量达到157.2 mAh/g,经过30个循环后放电容量基本不变。

摘要:针对当前室内无线局域网Wi-Fi定位方法定位精度不高的问题,提出了一种基于中国剩余定理的Wi-Fi室内载波相位精密定位新方法。该方法通过深入探究Wi-Fi技术体制对于提升测距性能的潜在辅助效能,在不改变商用硬件结构的前提下,根据Wi-Fi信号多频调制的特性,利用多个频点的载波相位测量值构建同余式组,并基于中国剩余定理进行解算实现测距,有效消除了载波相位测距中的整周模糊度,并对所提方法的测距精度、噪声敏感等问题进行了分析,给出了一种提升测距精度并降低噪声敏感性的方法。根据实际定位应用需求,分别配置载波频率、SNR、和量测距离,搭建仿真系统,该方法与现有的RSSI和TOA测距各进行100次对比仿真实验,仿真结果表明,在20 dB SNR和25 m量测距离的条件下,所提方法的平均测距精度为8.8 mm,明显优于现有通用Wi-Fi定位方法,具有很好的理论和实际应用价值。

摘要:由于红外序列图像目标与背景的对比度低,图像的边缘模糊并且灰度级动态范围小,采用何种特征描述目标成为跟踪的关键。深度特征和梯度特征是目前大部分跟踪算法采用的主要特征,然而深度特征提取的目标语义信息关注类间分类(Intra-Class),忽略类内差别,容易受到相似背景(Distractor)干扰;梯度特征作为局部区域特征不易受背景干扰,但不能适应目标的剧烈形变。基于这2种特征的互补性,提出一种融合深度特征和梯度特征的红外目标跟踪算法。深度特征与梯度特征被分别用来表征目标的语义信息与局部结构信息,增强了对任意目标的表征能力;利用不同特征建立的跟踪模型进一步提高了跟踪的鲁棒性。通过建立模型互助机制,利用深度特征跟踪模型与梯度特征跟踪模型的互补性,对目标实施了精准的定位。实验中,选取了最新的红外视频跟踪数据库(VOT-TIR2016)用来验证文中算法的有效性,结果表明：和当今主流跟踪算法相比,算法在精确度上获得了3.8％的提升,在成功率上获得了4.3％的提升,能够有效处理跟踪中相似背景与形变的影响。

摘要:跟踪波门通常基于残差估计进行设计,但传统残差估计法在目标机动状态未知时的预测精度较差。针对这个问题,在分析2种现有残差估计法的适用环境基础上,提出了一种基于马尔科夫链的交互残差估计法:该方法首先分别利用现有2种估计法对下一时刻残差值进行预测,定义并计算滑窗内2种方法的预测误差,并根据预测误差的似然函数计算对应似然值;然后,基于服从已知概率的马尔科夫链的转移矩阵,采用似然值求解各方法所占权重;最后,通过加权求和得出下一时刻残差预测值。仿真实验表明,利用文中算法得出的残差预测值在目标运动状态未知的情况下精度较高,据此设计的跟踪波门性能更优。

摘要:针对远距离情况下基函数频谱失配导致的TDCS性能下降的问题,提出一种联合信道状态编码的远距离TDCS基函数生成算法。该算法通过对远距离收发两端的信道状态进行四进制合成编码,将联合信道划分为4种状态,根据频谱失配程度选择信道状态好的频点进行数据传输,并在解调前对接收信号进行滤波。理论分析表明,在相同情况下,使用联合信道状态编码机制的频谱利用率高于频谱交换机制的频谱利用率,从而有效避免收发两端放弃通信,更加接近TDCS的实际应用。仿真结果表明：该算法的抗干扰性能优于频谱交换机制,能够有效提高系统的频谱利用率,降低频谱失配对抗干扰性能的影响,扩展TDCS的应用范围。

摘要:侵彻的巨大动能会对结构造成毁伤,准确预测弹体侵彻地下洞室的毁伤效应,对地下防护工程的设计具有重要意义。针对当前方法存在的问题,提出了改进型灰狼算法优化最小二乘法支持向量机(IGWO-LSSVM)模型,通过对训练样本的训练,形成输入量到输出量之间的映射关系,根据输入量可以得出相对应的拱顶峰值压力,实现了对弹体侵彻下不同跨度、不同埋深的地下洞室毁伤效应的预测。并利用ANSYS/LS-DYNA数值仿真结果对预测结果进行验证,表明该模型对弹体侵彻地下洞室毁伤效应具有良好的预测效果,可以满足工程需要。

摘要:带软时间窗的装卸一体车辆路径问题是组合优化中典型的NPhard问题,针对标准布谷鸟搜索算法后期收敛速度慢,容易陷入局部最优的缺陷,提出了节约算法和随机概率混合的初始化改进策略以及动态发现概率和信息素导向变异机制的改进策略,通过标准测试函数对算法进行定量测试,证明了改进布谷鸟搜索算法的性能优势。将改进的算法应用于求解带软时间窗装卸一体的车辆路径问题,并与现有的优秀算法进行对比,验证了改进的布谷鸟搜索算法在实际工程领域的优越性。