摘要：随着当今自然灾难、野外战争的频繁发生,如何能在野外复杂的地形下搜寻目标和运输补给具有重大意义。然而,自然灾难和野外战争的环境恶劣,搜寻目标及运输补给的过程中往往面临野外地形复杂、搜寻难度大、搜寻成本高等系列问题,从而制约着搜寻作业的顺利进行。对此,提出了一种具有爬行、轮式移动、腿足跨越的复杂地形多功能轻型机器人。对其进行了结构设计;结合其设计模型,对其运动的最大步长、最大倾斜角度、升降范围等性能参数进行了计算分析,对其承载能力进行了应力应变仿真;最后,制作工程样机对其性能进行了验证。结果表明,设计的复杂地形多功能轻型机器人可以实现爬行、轮式移动、腿足跨越3种功能,其跨越障碍的最大倾斜角可以达到53°,其穿越障碍的最大高度可以达到4.1cm。

摘要：天线是弹载遥测系统的核心器件。针对小口径弹载遥测系统的特殊需求,开展弹载天线设计。采用圆极化模式消除炮弹飞行过程中自旋对遥测信号的影响;通过扩展天线的波束宽度适应炮弹的曲线弹道;为满足小口径炮弹对天线小尺寸的需求,通过采用高介电常数介质基板并对辐射单元开槽实现天线小型化;天线和弹载遥测系统板卡之间采用插针相连以实现天线的抗过载要求。对所设计的天线进行试制加工,并测得其阻抗带宽为24 MHz,沿轴线±80°内的轴比均小于3 dB,且其顶点处增益为2.18 dBi。测试结果表明此天线的性能够满足实际使用需求。

摘要：显控系统是火炮信息系统的重要组成部分之一,负责武器系统的信息可视化和操控标准化,是实现火炮武器系统信息获取和人机交互的核心系统。图元化显控系统立足于火炮武器系统的研发、设计、使用和维护,基于图元化显控设计思想和层次化软件体系架构,在建立了图元和图元库的基础上,利用图元管理、DDS和数据字典技术,构建了一种高效开发和灵活配置的具有图元化、通用化、模块化和标准化等特征的人机交互显控平台,进而实现了人机席位浮动。该设计方法不但提高了软件可重用性、可移植性和开发效率,也符合未来火炮显控系统的发展思路和趋势。

摘要：针对无迹卡尔曼滤波算法在滤波迭代过程中可能存在状态协方差矩阵非正定情况,导致跟踪误差较大甚至滤波易发散等问题,对无迹卡尔曼滤波算法进行了改进设计。在滤波迭代过程中对状态协方差矩阵进行QR分解和Cholesky分解,通过分解后的协方差平方根矩阵来进行滤波迭代,从而保证状态协方差矩阵的正定性,并利用加权最小二乘法进行量测数据同步融合。为验证改进算法的有效性,设计了雷达红外联合跟踪系统数据融合仿真测试实验,并与传统无迹卡尔曼滤波算法进行了比较。仿真实验结果表明:改进算法能够有效抑制跟踪误差、提升目标跟踪系统的鲁棒性,可应用于防空武器系统多传感器航迹信息融合系统设计。

摘要：埋头弹可以为武器系统带来供弹机构的简化、弹药携带量的增加、火炮系统总体尺寸缩小等一系列好处,但同时规则的弹体外形及独特的转膛结构使得埋头弹的抛壳阻力较大。为了解决埋头弹抛壳困难的问题,以某型埋头弹火炮为例,分析了埋头弹的结构及受力特点,建立埋头弹有限元模型并对其抛壳过程进行仿真,分析计算不同屈服极限药筒的抛壳力,比较分析计算结果,提出了特定膛压下药筒的最佳屈服极限,实现药筒零抛壳力。根据埋头弹药筒屈服极限与抛壳力关系的仿真分析结果,从药筒材料的角度提出了解决埋头弹抛壳阻力大的方法,为埋头弹药筒设计提供参考。

摘要：针对目前刚性外骨骼存在穿戴舒适性差、外骨骼关节难以与人体关节匹配、对人体自由度限制较多等问题,设计了一种柔性下肢助力外骨骼,该外骨骼采用柔性弹力带储能装置,可实现行走时对人体下肢肌肉进行助力。使用OpenSim软件建立了柔性外骨骼人机交互的模拟,以实现其最佳助力方案为目标,建立了多关节助力、单关节助力人机耦合模型;研究了不同关节助力组合对人体助力的影响以及不同弹簧刚度外骨骼人机耦合模型对膝关节、髋关节和踝关节的影响。结果表明,单关节助力方案优于多关节助力方案,随着弹簧刚度的增加,当达到20 N/mm时,单踝关节助力方案助力效果最好。模拟仿真结果表明,穿戴踝关节外骨骼后与不穿戴的情况相比,在行走过程中,人体总体能量消耗、小腿主要运动肌肉受力均有所减小,减小了穿戴者的肌肉负担,达到了助力目的。

摘要：火炮的随动控制系统要求有较高的控制精度,考虑到传统的PID控制方法针对扰动没有较好的抑制能力,将模糊控制方法与自抗扰控制方法相结合设计了模糊自抗扰位置环控制器。该方法既可以利用自抗扰控制的特性有效地抑制外界扰动,也可以通过模糊控制极大地降低自抗扰控制方法中参数调节的繁杂。利用Matlab/Simulink分别搭建了PID、自抗扰和模糊自抗扰三种控制器,通过对三种控制方法进行仿真对比,结果表明,模糊自抗扰控制方法不仅有较快的响应速度,而且对扰动也有更好的抑制能力,具有更加优良的控制效果。

摘要：提出了一火箭弹纵向平面内动力学模型,进行了一种基于伪谱法为的多联装制导火箭弹弹道设计;通过仿真算例对该方法进行了验证和分析。结果表明,该方法能够快速有效进行火箭弹多发连射时弹道设计,对于小型多联装制导火箭弹总体设计具有参考价值。

摘要：武器系统反应时间是反映武器装备自动化水平和火力反应能力的重要战技指标。针对某大口径自行加榴炮系统反应时间过长、作战效率较低、无法适应现代战场需求的问题,推导了操瞄解算模型,按照操瞄解算模型自动调炮,研究了操瞄调炮与弹药装填机构动作的特点和时长,设计分步并行的方法,优化了调炮动作与装填动作的联动过程,并进行试验对比分析。试验结果表明,相较于传统方法,优化后的方法使得该型自行加榴炮的平均系统反应时间减少了7.02 s,系统反应速度提高了32.3%,使之可以快速、高效地完成规定的战术动作,明显提升其战场生存能力和作战效率。

摘要：电磁轨道炮炮膛间距直接影响到发射过程中枢轨滑动电接触状态,尤其是起始段炮膛间距变化对电枢烧蚀具有较大影响,将炮膛等效成呈一定角度张开的两条直线,利用角平分线相关特性开展炮膛间距测量,根据炮膛间距实测数据,结合工程实际分析起始段炮膛变化形态并建立对应形态下的枢轨初始接触模型,分析了炮膛装配精度对枢轨初始接触性能的影响,分析结果表明起始段炮膛间距是造成电枢静态受力不均、枢轨接触面积及接触力非对称分布的主要原因,通过不同炮膛变化形态的静态接触试验,进一步验证了理论分析结果。通过分析炮膛间距对枢轨初始接触的影响作用,为枢轨匹配性设计提供理论依据。