聚焦式战斗部攻击下飞机的易损性计算

飞机生存力已成为军用飞机设计的主要技术指标之一,飞机易损性计算的主要目的是评估飞机生存力,为飞机生存力增强设计提供理论指导。以模拟现代空战中主要使用的聚焦式战斗部的毁伤元真实飞散特性为基础,考虑冲击波超压的毁伤效应和球形、方形毁伤元对飞机的洞穿作用,以战斗部静态飞散角作为设计参数,建立了聚集式战斗部的威力场。研究了聚焦式战斗部威力场内不同毁伤元对飞机的多击中易损性,同时给出了计算实例,与非聚焦战斗部杀伤结果对比表明:聚焦式战斗部对飞机有更高的杀伤概率。     

破片式战斗部作用下固定翼飞机的易损性评估

为提高固定翼飞机的战斗生存能力,提出了一种飞机易损性评估的计算机仿真方法.建立了破片式战斗部作用下的飞机易损性评估模型,该模型主要包括飞机目标描述、毁伤场模型分析、弹目交汇分析、飞机关键部件分析、部件毁伤评估、毁伤树模型等内容.该模型具有以下优点:在弹目交汇过程中考虑了战斗部和目标的速度及方位的影响;在关键部件分析中考虑了部件冗余对易损性评估的影响.以上两方面使易损性评估更能反映实际情况.以此模型为基础,运用VC+ +开发了飞机易损性评估仿真软件(ATVASS).并以某固定翼飞机目标为例,用ATVASS软件进行了易损性评估,得到了该飞机在破片式战斗部作用下的易损性规律及改进意见,对飞机防护和生存力的设计具有指导意义.     

机载自卫压制干扰和箔条干扰下飞机生存力研究

针对电子对抗技术在现代空战广泛应用的特点,研究了机载自卫压制干扰和箔条干扰下飞机生存力的计算方法.根据机载自卫压制干扰和箔条干扰的原理得到了雷达探测概率和导弹击中概率的计算式,结合导弹的脱靶量,利用等动能杀伤准则分析了飞机易损性计算方法,进而得到飞机生存力的计算方法,进行了某飞机模型生存力实际计算与分析.结果表明,合理使用机载自卫压制干扰和箔条干扰可以有效提高飞机的生存力.      

基于部件包围盒的飞机几何描述算法研究

部件包围盒是包围该部件的外接长方体。平面射击线扫描法在飞机易损性评估中用于对飞机进行几何描述,包括飞机(部件)暴露面积、重叠面积的计算与部件间遮挡关系的确定等。缩小射击线网格的大小可以减少几何描述的误差,但增加了计算机的计算时间。基于该事实,提出了一种基于部件包围盒的平面射击线扫描法,并编制了计算机程序,进行算例验证。算例表明,该方法易于实现,而且能够在保证飞机几何描述的精度的同时,提高计算效率。     

主战坦克武器系统降阶态易损性分析与评估仿真

 根据降阶态评估方法实施过程,以主战坦克武器系统为对象,进行降阶态易损性分析与评估仿真。在深入分析武器系统各子系统功能的基础上,进行武器系统易损性分析,确定了反应系统功能丧失降阶状态的DS 值,并利用由上至下的演绎法构建了功能毁伤树;利用蒙特卡洛随机模拟方法,对二次破片瞬间速度进行模拟,实现弹目交汇处理。利用VC 6.0 平台开发了部件级易损性评估仿真系统,进行了功能分析与功能模块设计,并进行具体实例运算与分析。结果表明,部件与命中点之间的相对位置关系,以及是否有遮蔽部件,直接影响部件的毁伤状态。进行装备部件级易损性分析时,不仅要考虑部件易损面积,还须考虑防护与遮蔽。本文研究内容是装甲装备目标部件级易损性评估的重要部分,可为装备战场损伤快速评估与装备精确保障仿真提供基础。     

基于降阶态法的地下指挥所毁伤评估

为评估常规战斗部对地下指挥所的毁伤能力,研究得到了地下指挥所毁伤树结构图、毁伤等级和部件毁伤判据. 采用蒙特卡洛方法和降阶态评估方法建立了侵彻爆破战斗部对地下指挥所的毁伤评估模型. 通过仿真计算得到了各种弹目交汇初始条件下,地下指挥所所有可能的关键部件毁伤态向量的全域分布,从而给出各个功能子系统的性能降阶态发生概率及地下指挥所整体易损性度量指标.     

榴弹破片对主战坦克火炮身管损伤评估研究

为进行装备部件级易损性分析与评估,以实现战时装备精确保障仿真,进行了榴弹破片对主战坦克损伤评估模型与评估仿真方法研究. 根据榴弹对主战坦克损伤模式与损伤特点分析,以主战坦克火炮身管为研究对象,利用解析法建立了火炮身管与榴弹破片的交会计算模型,并编程进行了交会数据计算,得到了榴弹在不同位置、不同方位初始条件下爆炸时,火炮身管与榴弹破片的交会规律. 依据交会数据和战损评估模型,对主战坦克火炮身管的损伤评估进行了实例分析. 研究结果为主战坦克部件级战场损伤评估提供了方法,将为战场修复与精确维修保障提供基础.     

非结构构件的地震损失概率评估模型

当前的抗震设计方法并不能有效地控制非结构构件的地震损坏,由此造成巨大的经济损失.文中考虑地震易损性曲线生成和地震损失率评估过程中的不确定性因素,以地震易损性参数和地震损失率参数作为地震损失评估过程中的基本随机变量,分析了各基本随机变量取不同变异系数时,非结构构件地震损失率变异性的变化.进而通过经验拟合的方式,建立了非结构构件地震损失率的概率评估模型.基于建立的概率评估模型,一旦确定非结构构件的地震响应参数值,即可计算位移敏感型和加速度敏感型非结构构件地震损失率的均值和标准差.研究结果表明:非结构构件的地震损失率曲线随层间位移角和楼面加速度的增加,离散性逐渐增大,但最终趋于稳定.严重破坏(LS)和倒塌(CP)性能点的地震易损性参数和地震损失率参数的变异性对非结构构件地震损失率曲线的变异性影响显著.研究结果可为非结构构件的地震损失评估提供概率依据.     

人机闭环仿真方法研究及应用

该文对人机闭环仿真方法进行了研究,建立了由飞机本体动力学模型、飞机气动力模型、飞机控制系统模型和驾驶员模型等子模块构成的仿真模型,并以起飞阶段单发停车的操稳特性评估为算例,分析了采用人机闭环仿真方法对飞机的操稳特性评估的基本流程。研究表明,人机闭环仿真可以有效揭示飞机的动态响应过程和驾驶员的操纵历程,具有快速和高效的特点,可以有效的降低操稳特性评估的时间成本和经济成本。     

基于作战仿真的毁伤评估系统

为了提高作战仿真系统毁伤评估的精度,实现作战仿真系统的可用性,研究了一种基于作战仿真的战场目标毁伤评估系统.采用组件化软件设计思想,建立了基于分布式仿真平台的系统架构;给出了系统的体系结构、功能组成和毁伤的处理流程.引入基于武器终点效应/目标易损性的毁伤评估方法,将毁伤评估划分成毁伤机理、终点效应两阶段工程建模,而后建立了目标毁伤评估模型;定义了毁伤模型的接口,给出了模型的处理流程.结果表明,目标毁伤评估系统扩展性好、通用性强、建模难度低、结果可信度高,可对作战仿真环境中的目标毁伤仿真与评估提供有力的支撑.     

民用航空发动机限寿件适航符合性方法

 针对中国民用大涵道比涡扇发动机型号取证的需要,开展发动机限寿件适航符合性方法研究.分析欧美航空发动机限寿件适航要求的安全目标,对AC33.70-1和AMC515发动机限寿件定寿方面的适航符合性要求进行读解分析.以典型航空发动机为例,研究了限寿件的判定方法,分析发动机限寿件适航审定过程中的关键环节,从发动机载荷谱制定、材料性能数据、安全寿命制定3个方面给出航空发动机限寿件适航符合性验证的关键流程和方法.参考国外设计标准给出限寿件应力分析和试验方案设计流程,给出限寿件寿命散度系数的获取方法.本研究为编制航空发动机限寿件的适航指南提供参考依据.     

福建顺昌林地生态脆弱性评价

以福建省顺昌县林地为对象,通过相关性分析,构建顺昌县林地生态脆弱性评价指标体系;采用主成分分析法和综合指数法实现对顺昌县林地生态脆弱性的定量评价,进而分析其生态脆弱性空间分布特征.结果表明:以坡度、土壤K因子、年均降雨量、NDVI和人口密度5个因子作为生态脆弱性评价指标的权重分别为0.195 5,0.140 9,0.119 2,0.302 1,0.242 3;研究区微度脆弱区、轻度脆弱区、中度脆弱区、强度脆弱区和重度脆弱区的面积分别占15.83%,40.92%,24.50%,13.25%和5.50%,整体处于轻度脆弱水平;顺昌县脆弱等级强度以上的区域主要分布在低坡度、低海拔、低植被盖度、人为干扰强度大的区域,是预防山体滑坡和水土流失的重点区域.     

基于多类别保障活动的飞机保障设备配置数量确定方法

针对飞机保障设备配置数量依赖工程经验确定、与使用需求不匹配的问题,以预防性维修、修复性维修和飞行机务准备等不同类别保障活动与保障设备的对应关系为基础,充分考虑飞机使用阶段影响保障设备数量需求的因素,提出了贴合工程实际的保障设备配置数量确定方法。将该方法用于某型飞机保障设备配置数量计算,所得到的配置方案与实际工作需求吻合度高,为合理确定保障设备配置数量、解决保障设备配置冗余的问题提供了科学依据。     

一种直接面向位移寻优的冗余度机器人运动规划算法

针对冗余度机器人梯度投影逆解算法和数值优化方法在处理位移层面附加作业任务时存在的不足,基于自运动流形,推导出直接面向位移寻优的冗余度机器人运动规划的新算法.新算法将运动规划等效为两步来完成,首先采用非冗余关节实现末端操作器的精确位姿跟踪,然后利用附加作业对冗余关节位移的梯度来调整冗余关节,再利用机器人的自运动来实现附加作业.仿真结果表明,新算法在有效完成主任务和附加任务的同时还具有更快的求解速度,因此更适于冗余度机器人完成位移层面的附加作业任务.     

特定点与火炮回转轴的水平距离测量方法

为实现火炮上的特定点与火炮回转轴水平的距离测量,提出了系列基于测边网的测量方法。该系列方法是在测边网法测量火炮回转圆参数的基础上,将火炮上被测的特定点投影到测边网水平面上,通过测量水平面上特定点的投影点与回转圆上2个以上投影点之间的距离参数,便可解算出特定点的投影点相对坐标,从而计算出特定点与火炮回转轴的水平距离。根据距离参数冗余情况,这些方法被分为“非冗余法”和“冗余法”。“非冗余法”采用距离交会解算出特定点的投影点相对坐标。“冗余法”,首先,通过测边网条件平差的方法对所有测量参数值进行平差处理,得到各测量参数的平差值;其次,用平差值计算各点的相对坐标,并通过圆拟合得到火炮回转中心相对坐标;最后,计算水平面上特定点的投影点与火炮回转中心的距离。采用蒙特卡洛方法模拟的结果表明：在检测现场可实现的测量条件下,几种方式得到的测量误差都小于2 mm;随着测量条件的改变,“冗余测距法”始终比“非冗余测距法”的测量误差小。模拟结果说明新方法的可行性,为国家军用标准修订提供依据。     

基于概率修正的机场场面运动航空器跟踪算法

基于光电设备的航空器识别跟踪是机场场面监视的重要手段。针对机场场面全景视频监视中运动航空器跟踪算法存在的计算效率低、目标丢失等缺点,提出了基于概率修正的场面运动航空器跟踪算法。首先,预先估计出运动航空器目标概率图,降低在搜索区域内搜索目标时的计算量。通过引入干扰项抑制后,降低对真实目标的干扰。其次,在当前搜索区域内滑动窗口依次计算候选窗口是航空器目标的得分,选取得分最高的候选窗口作为新的航空器目标位置。再次,根据航空器目标位置更新概率图。最后,在多个场面监控视频图像序列上进行测试,对比分析了算法对目标周围出现的相似的区域有较好的抵抗力,在跟踪所得目标区域与真实目标区域的重叠面积率方面具有显著优势,验证了算法能够在目标尺度变化较大的情况下较好的实现对运动航空器的连续准确跟踪,能够满足对场面运动航空器跟踪的有效性和稳定性要求。     

Calculation model of military aircraft survivability to a missile

Since missiles are main threat against aircrafts in air war, a model is proposed for calculating the aircraft survivability to a missile. The hit characteristic of aircraft to a missile is analyzed, and then Monte Carlo method is applied to generate missile detonation location according to its distribution rule. In addition, based on the analysis of fragment trajectory and critical components, the in- tersection point of these two is determined. Then the kill probability of critical component to a fragment can be calculated, and the aircraft survivability to a missile is obtained accordingly. Finally, the feasibility of the proposed method is demonstrated. Simulation results show that this method captures the basic effects of missile detonation locations on aircraft survivability, which may provide an effective reference to aircraft survivability research.