基于蒙特卡罗仿真的战斗部参数优化设计

建立了基于蒙特卡罗仿真方法的战斗部毁伤效率评估模型,提出了将蒙特卡罗仿真结果下的毁伤概率最大作为战斗部威力设计原则,通过对各种设计参数取不同值时毁伤概率大小的对比,得到了各参数的最优值或最优取值范围。针对某特定雷达目标,应用此方法对战斗部参数进行优化,成功实现杀伤爆破战斗部的威力设计。     

导弹战斗部对复杂目标毁伤效能评估研究综述

国内在导弹战斗部毁伤效能尤其是战斗部时复杂目标毁伤效能的评估方面有待系统研究,这是当前常规导弹试验鉴定和作战指挥研究领域急需开展的课题之一.提出了构件贡献因子、毁伤指数等概念,建立了毁伤效能量化评估研究内容体系框架,并分目标易损性分析与计算、战斗部威力分析与计算、毁伤效应试验与计算和毁伤效能综合评估等四方面综述了相关研究的一般方法和关键技术.以侵彻类战斗部打击建筑物目标为例,给出了导弹毁伤效能量化评估模型.     

攻防对抗中空地导弹毁伤目标仿真的设计与实现

在攻防对抗仿真中，空地导弹地面目标的毁伤，是一个非常复杂的问题，本文采用战斗部为破片式战斗部，通过对导弹发射车的易损性分析，目标毁伤树来建立目标易损性计算模。     

子母战斗部系统仿真平台设计与实现

采用模块化软件设计思想,利用Visual C++基于windows系统开发了子母战斗部多种模型算法模块、数据库模块、可视化界面模块,建立了一种具有通用性和易扩展性的子母战斗部系统仿真平台。在该平台上对某子母战斗部系统进行了仿真研究,仿真结果表明该仿真平台性能可靠、结果可信度较高。子母战斗部系统仿真平台的建立,为子母战斗部系统的研制、开发提供了数字化平台,具有广泛的应用前景。     

雷达自动目标识别中的HRRP特征提取研究

通过分别考虑基于HRRP一阶统计特性的MCC-TMM(模板匹配分类器)和基于HRRP一阶和二阶统计特性的AGC(自适应高斯分类器),提出了两种新的特征提取方法,使得针对不同的分类器采用不同的特征提取方法,从而更好地滤除HRRP上的高斯噪声和更好地保持不同目标HRRP具有不同的幅度分布即HRRP的可分性。基于外场ISAR和微波暗室两种实测数据的识别实验表明,提出的特征提取方法能够明显提高识别性能。     

小型侵爆战斗部毁伤多层靶板威力分析与仿真

通过分析弹靶结构,优选可靠的分析方法,对小型半穿甲侵爆战斗部毁伤多层靶板目标的威力进行了理论计算,并利用AUTODYN-2D计算软件,建立了最优化数学模型,对侵彻与爆炸成坑过程进行了分段数值仿真,并与相关实弹数据进行比较,各组数据均显示该种结构的侵爆战斗部在特定弹目交汇条件下,弹体强度满足要求不会产生明显变形,峰值过载不超过装药应力安全限,而且爆破中心位置理想,毁伤效果满足战术指标要求,仿真结果具有较高的可信度,可为同类战斗部的方案设计提供参考。     

基于数值计算结果的常规战斗部威力试验仿真系统

阐述了威力试验仿真系统的设计与实现.在战斗部威力仿真方法的基础上,完成威力试验仿真系统的功能分析.建立了系统总体框架和软件结构,确定了系统关键技术,并给出了系统的具体实现.基于计算机仿真技术,完成威力试验仿真系统的编码.系统实现了破片场形成、破片飞散和破片作用目标全过程数字仿真.针对某一定向破片战斗部进行仿真分析,并对影响战斗部威力的主要威力参数进行了分析.     

考虑高超音速目标二次杀伤的舰炮拦截能力

以探讨利用舰炮拦截高超音速导弹(hypersonic missile, HM)的可行性为目的,选取典型武器装备作为攻防对抗原型,开展了利用舰炮拦截HM的研究。通过研究HM破片的动态飞散特性,建立了HM导弹破片的二次杀伤模型,求得了飞散破片的杀伤下界。在此基础上建立了HM三维末制导攻击模型以及舰炮拦截模型,在HM与目标舰艇的动态对抗中全面分析了HM的飞行速度、入射角、战斗部装填系数等与HM平均必须命中数、可达命中数及突防概率之间的关系。结果表明,HM对目标的二次杀伤效果比较明显,对舰炮具有较高的突防概率。     

舰艇舱室内爆毁伤的建模与仿真分析

半穿甲反舰导弹战斗部在舰艇舱室内部爆炸具有高效的毁伤能力.通过对舱室结构特性的分析,结合内爆热辐射和焊接对材料性能的影响,应用温度相关和应变率效应材料模型,采用流固耦合方法对舰艇舱室在爆炸荷载下的动态响应过程进行了数值模拟,分析了舱室内部的流场变化和内壁面爆炸荷载的分布情况,得到了舰艇舱室在爆炸冲击波作用下的响应特性和破坏机理.结果表明,舱内爆炸下,加筋结构的破坏方式为沿加筋部位发生局部剪切破坏,不会看到结构整体大变形;角隅部位是舰艇毁伤的薄弱部位,在爆炸荷载作用下舱室容易沿焊接影响部位发生撕裂.     

PolSAR图像的改进非局部均值滤波算法

为了在抑制相干斑的同时更好地保留地物目标的极化散射信息和结构信息,提出了一种基于变异系数(coefficient of variance,C.V)的极化合成孔径雷达(polarimetric synthetic aperture radar,PolSAR)图像自适应非局部均值滤波算法。该算法结合图像子块的统计特性和目标点的极化散射特性筛选同质像素,然后引入C.V自适应选取平滑系数来计算滤波所用的权重,最后对同质像素进行非局部均值滤波。用不同系统采集的PolSAR数据进行的实验结果表明,与精致LEE滤波、NL-Pretest滤波以及最新的滤波方法相比,本文算法不仅能够有效抑制相干斑噪声,而且图像的边缘和极化散射特性也得到了更好地保持。     

弹道中段进动目标的微多普勒研究

弹道目标的微动特性正成为目标识别领域的一个研究热点。建立了弹道目标进动的数学模型,分析了有翼弹头和无翼弹头进动特性对雷达回波调制的差异性,分别进行了有翼弹头进动仿真实验和有翼弹头在微波暗室条件下的微动实验。暗室实验结果证明了仿真结果分析的正确性,同时也证明了进动数学模型的正确性。     

弹道目标电磁特征提取技术的研究进展

随着弹道导弹突防和防御技术研究的不断深入,对目标特征提取提出了更加严格的要求。在突防设计中需要对目标和诱饵进行特征控制,以提升突防能力;在防御系统中,则需要从多传感器获取的信息中提取目标各种特征,以实现真假弹头的区分。分析和研究了弹道导弹中段目标电磁特征提取技术以及近年取得的成果,包括中段复杂目标逆合成孔径雷达成像技术、目标几何特性反演技术、目标微动特征提取技术等,最后对弹道目标特征提取技术的难点进行了分析,提出了一些解决思路。     

末端修正子母弹对面目标的射击效能评估

作为射击精度评估的常用指标,无论是圆概率偏差,还是命中概率都没有涉及面目标的功能结构的重要度,而命中重要程度不同的区域,其射击效能是不同的。针对末修子母弹打击面目标时射击效能的评价问题,在通过数值模拟法产生末修子母弹的落点散布,以及利用毁伤树分析方法对面目标进行功能区域划分的基础上,利用Monte-Carlo仿真方法计算了子母弹对各功能区域的命中概率Pi,并定义了基于区域结构及重要度的射击命中度和毁伤概率,从而综合评估了整体的射击效能。最后通过仿真算例说明了该方法的合理性,并利用均匀设计法定量分析了末修子母弹的性能参数对射击效能的影响。     

自旋进动目标的微多普勒特征分析

针对弹道导弹防御系统中弹头目标的自旋进动特性,建立了锥体目标的自旋进动模型,引入微多普勒效应的有关概念,推导出了由自旋进动产生的微多普勒频率的数学表达式,利用高分辨的时频变换对微多普勒特征进行分析,并用仿真实验验证了该模型的正确性.针对时频图,提取能反映目标质量特性的特征量,为识别此类目标提供了新的途径.通过仿真实验证明了在低信噪比时所提取特征的有效性.     

基于MVC分布框架的破片战斗部仿真系统设计

针对破片战斗部起爆至破片着靶整个物理过程进行数值计算与可视化仿真,使用MVC架构、Framework组件库和JSON数据格式等计算机软件技术进行了系统整体设计和实现,实现了系统易扩展、跨平台、易维护特性。并根据用户场景中存在高计算、大数据量、多用户并发等情况设计了分布式计算架构。通过系统仿真实验结果分析,系统分布式仿真性能满足多用户并发需求,可视化仿真效果良好,能为破片战斗部实弹设计与实验提供威力评估依据。     

基于H/α极化分解的弹道目标鉴别

提出了一种基于H/α目标分解理论的弹道目标极化鉴别方法。首先简要给出了H/α目标分解理论的定义和数学模型,然后阐述了真实弹头和诱饵的不同微运动特性,即真弹头具有姿态控制故运动稳定,而诱饵由于没有姿态控制而出现旋转、翻滚等随机运动。在此基础上提取反映目标时间维散射随机性的极化特征量--时间熵。接着利用基于弹头模型暗室测量数据的弹道导弹全极化回波仿真方法,获取了不同战情下弹头与诱饵目标动态特性回波,进而对时间熵进行计算。实验表明,真弹头时间熵值与诱饵熵值可分性明显;时间熵与目标特性有关,但当诱饵与真弹头外形高度逼真时,该特征可有效鉴别真假目标;时间熵亦与所用数据长度(统计窗口)有关,但当统计窗口长度增加到进动周期时,时间熵趋于稳定。     

基于多站微多普勒融合的弹道目标特征提取

宽、窄带混合组网雷达数据融合处理是弹道中段目标特征提取的重要途径。提出了一种基于宽、窄带雷达混合组网的弹道目标融合提取算法,该算法通过窄带自相关处理,获得锥体弹头的进动周期,并结合非线性最小二乘估计,分别估计出组网雷达中各散射中心的幅相参数。然后根据宽、窄带雷达微多普勒特征的融合特性和关联特性,利用加权平均和散射中心关联相结合的方法,提取出锥体弹头的三维进动特征及结构参数,从而实现宽、窄带混合组网雷达的数据融合。计算机仿真验证了该方法的可行性与有效性。