摘要：为解决机械自动装填系统集成设计过程中子系统模型数字孪生体间拓扑结构复杂,数据交互缓慢,联合仿真环境不统一等问题,提出了机械自动装填系统多源异构数字孪生体集成方法,采用基于GOPPRR(图、对象、点、属性、角色、关系)的本体建模方法,支持以 FMI (Functional Mock-up Interface)2.0 为互联标准的数字孪生体间拓扑关系的准确语义描述。在本体模型中包含执行联合仿真所需要的信息,利用本体模型建立各个子系统的仿真模型,最终建立基于联合仿真算法的统一仿真环境,实现了机械自动装填系统的联合仿真。

摘要：重构作为综合模块化航空电子系统用来提高容错性和稳定性的常用手段,是指发生某一故障后,系统根据事先预设好的重构蓝图,通过一系列应用迁移动作从故障状态转为正常状态的过程。随着综合电子系统的功能多元化和结构复杂化,提高系统的容错性和稳定性显得至关重要。然而现有的人工重构和传统重构算法这两种重构配置蓝图设计方式难以保证综合电子系统的容错性和稳定性。本文针对综合电子系统故障情况,结合深度强化学习算法,对重构蓝图的重构模型进行探索并提出基于优先经验回放的竞争深度Q网络算法(PEP_DDQN),通过优先经验回放机制和SUMTREE批量样本抽取技术提出基于深度强化学习的优先经验回放和竞争深度Q网络重构算法。实验表明,相较于传统强化学习Q-Learning算法和DQN算法实现的重构蓝图生成算法,所提出的PEP_DDQN算法能生成更高质量的蓝图并具有更高的收敛性能与更快的求解速度。

摘要：针对履带式无人车采用纯跟踪算法进行轨迹跟踪控制时轨迹适应能力差及跟踪精度低等问题,提出了基于轨迹预测的自适应预瞄跟踪控制算法。首先建立基于瞬时转向中心的运动学模型,并基于该模型和无迹卡尔曼滤波算法对履带式无人车进行滑动参数估计及轨迹预测;然后构造代价函数,利用轨迹预测结果在多个预瞄点中选择代价最小的预瞄点用于无人车纯跟踪控制;最后利用Simulink/Recurdyn进行仿真。结果表明,该算法可有效提高纯跟踪控制器的控制效果。

摘要：微多普勒特征可为旋翼直升机的识别提供一种新的依据。现有针对旋翼直升机回波模型的研究仅限于矩形旋翼叶片尖端的微多普勒效应。首先,通过建立矩形尖端旋翼、锥形尖端旋翼以及抛物线扫掠尖端旋翼的全散射点回波模型,引入特征提取算子,设计“时频分析—归一化时频处理—频率‘投影压缩’—截断取模傅里叶变换”的方法,实现具有时移幅频不变特性的微动特征的提取。然后,基于交替方向乘子法,提出在目标分类中的压缩感知问题求解算法,并与传统的支持向量机方法进行对比分析,借助多个仿真实验验证所提出方法的有效性。

摘要：随着现代战争模式对武器装备性能要求不断提高,需要新的设计方法以实现火炮总体结构参数最优设计,为此提出一种能够综合考虑各方面性能的火炮总体结构优化设计方法。建立火炮多体动力学的参数化模型,基于最优拉丁超立方试验设计方法得到设计参数的灵敏度和大量的输入-输出数据,由各参数的灵敏度合理计算不同射击工况及不同评价指标下的权重值,由输入-输出数据结合神经网络算法构建近似函数。搭建多级优化算法模型,计算收敛后即可得到火炮的最优设计方案。结果表明:与初始方案相比,优化后的设计方案稳定性有明显提高,评价指标平均改善22.27%;该方法从发射动力学角度可为火炮总体结构最优设计提供参考。

摘要：针对舰炮装备复杂度高、故障诊断和状态监控困难这一难题,提出并设计一种基于CAN总线和大容量数据存储的舰炮远程监控系统。通过CAN总线实时采集舰炮武器的状态信息,基于专家知识库对系统运行状态进行实时判断,在状态异常时进行及时显示,采集的信息在加入时间标志后进行在线存储。舰炮状态的采集、处理、判断、预警、存储一体化设计结果表明:该系统实现了舰炮监控的无人化、远程化、自动化,提高了监控效率及系统故障的可追溯性,对舰炮武器的安全工作及故障分析具有参考意义。

摘要：针对某型火箭炮运弹车的作战使用要求,设计基于液压驱动的四点调平控制系统。该调平控制系统结合现有调平控制系统的调平策略,提出角度误差调平法,采用只升不降、低腿调高的调平策略,有效解决调平过程中的“虚腿”情况。对采集空载和满载两种典型负载下的自动调平数据进行分析。分析结果表明:所提调平策略能快速、平稳地实现车体调平;所建自动调平控制系统具有抗干扰能力强、调平时间短、平稳性佳、可靠性高的特点,适合在军事装备中使用,同时可提升武器装备的智能化水平。

摘要：针对弹道导弹等超远程攻击目标的轨迹难以预测的问题,提出一种基于长短期记忆(long short-term memory,LSTM)网络与一维卷积神经网络(1-dimensional convolutional neural network,1DCNN)的目标轨迹预测方法。首先,建立三自由度导弹运动模型,依据再入类型设计3种目标轨迹数据,构建机动数据库,解决轨迹数据的来源问题。其次,采用重复分割与滑动窗口的方法对轨迹数据进行预处理。然后,基于LSTM与1DCNN设计了一种目标类型分类网络,对目标进行初步分类。最后,基于1DCNN设计轨迹预测网络,对目标轨迹进行预测。仿真结果表明,提出的轨迹预测网络能够完成轨迹预测任务,预测误差在合理范围内。

摘要：针对航炮炮塔复杂异型结构的减重问题,采用拓扑优化方法、均匀设计方法、静动态分析相结合的方法对其进行轻量化改进设计。采用基于变密度的拓扑优化方法对炮塔结构进行优化,得到了炮塔两支撑臂的拓扑构型,从中提取5个优化区域及其对应的参数范围。运用均匀设计法以优化区域为设计因素,参数范围为水平值,构建多种设计方案。通过静力学分析、模态分析和谐响应分析,获得了炮塔结构应力、应变,模态频率和各向谐位移等力学特性。经综合评价,优选出最佳方案。结果表明,改进后炮塔结构的低阶模态频率提升5~10 Hz,射击方向和高低方向谐响应最大振幅下降0.03 mm,方位方向下降0.04 mm;炮塔结构的动态性能得到提升,并实现减重8.3 kg,减重率26.4%,可为炮塔结构的轻量化研究提供参考。

摘要：圆锥圆柱外形射弹小角度高速入水过程中,入水初期空泡呈不对称性发展.随着入水角度减小,入水空泡发展不对称性现象加剧,使得弹体受到阶跃性突变力矩作用,导致其姿态角发生大幅度变化,严重影响射弹入水弹道稳定性,甚至出现入水跳弹现象.为了改善高速射弹小入水角度入水过程弹道稳定性,基于“空化器空化效应”原理提出了一种阶梯式圆柱外形射弹设计方案.通过流体体积多相流模型和动网格技术,建立超空泡射弹小角度入水数值计算方法,并通过入水试验验证了数值方法的有效性.对阶梯圆柱外形射弹与圆锥圆柱外形射弹以5°入水角的入水过程进行了数值模拟研究,得到了不同射弹外形空泡演化特性对水动力特性及弹道稳定性的影响.结果表明:阶梯圆柱外形能够加快初生空泡的发展并伴随多空泡融合现象,在0°攻角条件下,当空泡充分发展后,空泡尺寸未发生改变,在小攻角(5°)工况下,空泡对弹体的包覆面积增大,改善了射弹的升力性能;在小角度入水过程中射弹锥段空泡发展形态对入水稳定性具有重要影响,阶梯圆柱外形能够有效加快入水空泡的发展,进而形成有效抑制攻角持续增大的恢复力矩,提升了高速射弹小角度入水初期弹道稳定性.