基于方向谱的海浪合成方法

研究海浪对反舰导弹的控制系统与飞行弹道的影响,需要对海浪进行逼真模拟。在分析随机三角函数叠加产生海浪及反演海浪频谱模拟海浪不足的基础上,提出基于方向谱的海浪合成方法:采用Gerstner波形描述海面,通过对方向谱进行四叉树采样,提取组成波振幅、频率、传播方向等参数合成海浪。该方法能够模拟远离海岸的任意大小、任意精度的连续海洋表面,效果逼真,可用于海浪的数值仿真与视景仿真中,能够为反舰导弹控制系统仿真及三维弹道仿真提供连续海洋波面数据。     

航海模拟器中海洋环境时空动态变化的仿真

海洋结构物始终受到环境干扰,对海洋环境的仿真会显著影响航海模拟器的真实感。基于数值波浪模型生成海洋环境场,并利用SQLite开发实海域数据库。通过数据库中获取实际的风,海流和海浪信息来与真实海洋保持一致。对环境扰动进行建模,并且将时空变化特征和耦合效应都融入仿真。通过提出的仿真方法再现了真实的航行情况,并利用船载传感器的测量数据进行验证。仿真结果与实测数据吻合良好,说明本方法可以进一步提高海洋模拟器的物理真实感。     

复杂大气扰动下大型飞机飞行动力学建模研究

大型飞机的机体尺度与中小规模的风场尺度接近,为进行高逼真度的飞行仿真,需要建立含扰动风参数影响的动力学模型.推导了含三维扰动风参数的六自由度动力学方程,给出了扰动风参数的计算方法.基于B747-100飞机建模数据,结合四点模型,给出了扰动风场中气动模型修正的一般方法.改进Newton-Raphson算法,对动力学模型进行了无风状态下的配平,并结合典型飞行状态进行了模型初步验证.分别基于质点模型和四点模型,给出了B747飞机穿越三维大气紊流场的数值仿真实例.结果表明,应用四点模型的仿真结果更能表现出大型飞机对大气紊流响应的随机特性.建立的含扰动风影响的动力学模型以及改进的配平算法可用于飞行模拟器的飞行实时仿真.     

一种基于ANSYS的战斗部仿真参数化过程控制方法

针对商用软件ANSYS/LS-DYNA时战斗部的建模和仿真过程的复杂性,提出了一种基于ANSYS的战斗部仿真参数化过程控制方法,利用ANSYS参数化设计语言组织仿真过程控制命令流,井对基于ANSYS/LS-DYNA的建模与仿真过程进行面向对象的封装,实现对ANSYS/LS-DYNA功能模块的后台调度,并提供更便捷的用户界面,以简化建模过程.本文以EFP战斗部为例,利用ANSYS参数化建模技术和LS-DYNA的数值计算功能,实现EFP战斗部的数值模拟,并在VC环境下,用Visual C 编写实现仿真过程的参数化控制.     

拖曳式诱饵抗单脉冲雷达导引头效能评估

对搭载拖曳式诱饵的作战飞机对抗配备有单脉冲雷达导引头的对空导弹的作战效能进行了评估。研究着重于拖曳式诱饵的作战参数设置,包括拖曳线长度、导弹不同来袭角下的施放方向等。根据非相干干扰的基本原理,通过对拖曳诱饵干扰作战过程的建模分析,以脱靶量为衡量标准,对不同诱饵战术参数下拖曳式诱饵对单脉冲雷达导引头的干扰性能进行了仿真建模分析,最后得到了不同预设场景下拖曳式诱饵的掩护包络。该评估模型有助于实际作战和工程实施中正确选取诱饵的技战术参数。     

拖曳式诱饵对多普勒雷达导引头的干扰仿真

导弹对目标跟踪过程中,弹目之间的运动参数是变化的。为了反映这种变化的实时性,本文以脉冲多普勒(PD)雷达导引头为例,建立了拖曳式诱饵干扰条件下雷达导引头接收信号模型,分析了雷达导引头速度跟踪和角跟踪的方法,并根据PD雷达导引头的工作方式,对拖曳式诱饵干扰条件下导弹攻击目标的全过程进行了系统仿真,对不同诱饵战术参数下拖曳式诱饵对PD雷达导引头的干扰性能进行了仿真分析。这一工作有助于在工程中能够方便地选取合适的诱饵战术参数。     

基于数值仿真的X波段极化SAR海杂波统计建模与特性分析

针对3~5级海况下X波段极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar, SAR)海杂波的仿真和统计建模, 首先利用Apel海浪谱模型和Monte Carlo方法仿真不同风速下的大尺寸二维粗糙海面, 进而分别利用物理光学模型和弹跳射线法两种高频电磁散射模型考虑海面的单次散射和多次散射, 实现大尺寸海面的极化SAR海杂波仿真, 并利用X波段地球物理模式函数和岸基实测海杂波对仿真海杂波的精度和统计分布进行验证。基于仿真海杂波数据, 利用典型的乘积模型和Mellin类统计量开展海杂波统计建模和特性分析。仿真结果表明, 在2 m×2 m的高分辨率条件下, X波段同极化海杂波并不服从适用于中低分辨率海杂波的K分布, 且在不同风速风向下呈现出不同的纹理特征; X波段交叉极化海杂波表现出较弱的纹理特征, 服从Wishart分布; 随着入射角和雷达视数的增大, 海杂波的纹理特征逐渐减弱。     

一种快速的海浪仿真方法

海浪仿真的实时性是海洋场景仿真的重要需求之一。对海面网格和浪高计算同时进行简化处理,提出一种快速的海浪仿真方法。该方法采用放射状环形网格对海面进行LOD划分,用海浪谱反演生成海浪高度纹理图序列,并在GPU顶点着色器上对海面网格进行循环纹理映射以获得网格节点的动态高度数据。同时,采用多级纹理映射和视域裁剪对海面网格进行优化处理。实验结果表明,提出的方法能有效提升海浪仿真速度,仿真对CPU的占用率低,真实感强,可充分满足视景仿真系统对海浪仿真的实时性要求。     

融合外场使用和加速寿命数据的可靠性评估方法

针对寿命服从双参数Weibull分布且已在外场使用一段时间后的机电产品,进行单应力、定时转换的步进加速寿命试验,研究外场使用数据和加速寿命试验数据之间的融合评估问题。考虑到外场多应力环境与实验室单一应力环境之间的差异性,构建基于修正系数的分布参数计算模型;开展融合外场使用历程和加速寿命试验过程的统计分析,建立各应力下的累计分布函数关系;构建融合过程的极大似然函数,运用数值迭代法,求解未知参数估计;结合某型机电产品进行仿真方案设计,采用蒙特卡罗仿真方法产生样本数据,通过对比分析说明本文所提出的模型评估精度更高。     

延迟决策对一类寡头博弈模型的影响分析

在两寡头及三寡头垄断市场中假设厂商采用延迟有限理性预期规则,建立动态价格博弈模型,并对该模型进行理论分析和数值模拟,研究不同参数条件下系统的稳定性以及分岔、混沌等复杂性态.数值仿真结果表明,延迟结构本身并不能改善系统的稳定性;采用延迟策略的寡头数目增多或增加延迟期也不一定能使系统稳定性增强.系统稳定性主要取决于延迟变量系数以及其他系统参数的值.     

海洋表面红外成像模拟

主要工作是对利用海浪谱模型，生成了海洋表面几何构形。考虑海洋表面自身的红外辐射以及海洋表面对太阳辐射和周围环境辐射中红外辐射的反射辐射，建立了海洋表面的红外光照模型。利用海洋表面的几何构形和红外光照模型的计算结果，生成了海洋表面的红外模拟图像。所模拟的图像符合实际情况，效果逼真，可以用于海洋背景下的红外目标的识别和仿真应用。     

新型舰载武器海浪冲击仿真系统开发

叙述了舰载武器系统定型试验现状与发展趋势,介绍了海浪冲击仿真系统的设计指标及组成,分析了海浪冲击模拟、舰船运动模型建立等关键问题,利用等效原理,采用信号注入式仿真方法,将海浪冲击叠加到飞行航路模型上,实现了舰裁武器陆上斌验海浪冲击的模拟,仿真试验结果表明,新的仿真方法与系统完全满足武器系统定型试验需求.     

数字化海战场态势表现系统研究

随着数字地球、三维建模与表现技术的飞速发展,针对军事指挥现状和存在的问题,提出了海战场态势表现系统框架,并重点讨论了三雏态势表现中涉及到的海洋表面建模、队形及队形变换建模及表现等关键技术,设计并实现了一个态势表现系统,能提供在数字地球平台上的三维态势表现.实验表明,在保证场景绘制质量的前提下,该系统能够在目前普通的PC上实现大规模海战场态势的实时显示和交互操纵.     

基于小波变换和ANFIS模型的不规则海浪组合预报

利用小波变换对不规则海浪进行多尺度一维小波分解与重构,得到相对简单、规则的准周期分量信号,然后建立了各信号的多输入、单输出自适应神经模糊推理系统(ANFIS)预报模型,最后对预报结果进行集成。基于Matlab语言的仿真结果表明,该方法不仅降低了预报的难度,而且具有较高的预报精确度。此方法亦可用于船舶横摇、纵摇、艏摇运动的预报。     

海盐生产过程中流失的测度及改进措施

在海盐的生产过程中存在着不可避免的流失现象。通过建立模型,从自然条件与科技条件两类流失源分析测算了海盐生产过程中的流失量,并对如何减少不必要的流失提出了具体的建议。     

基于统计模型的时-空相关海杂波仿真

工作于海洋环境下的雷达面临较严重的海杂波的影响,海杂波统计模型的研究对最优检测算法设计和雷达性能预估有重要作用。基于海杂波的复合散射理论,分析了海杂波非高斯幅度分布的特性、时间相关性及空间相关性。讨论了采用球不变随机过程产生时间和空间相关的海杂波仿真方法。对算法中散斑分量和纹理分量的参数估计,时间相关性和空间相关性的引入方法进行了分析。设定仿真环境仿真产生了具有时间和空间相关性的非高斯型海杂波数据,结果表明采用该方法的有效性。     

基于RBF神经网络的海杂波建模

从相空间重构理论出发，构造了一个RBF神经网络预测器来重构海杂波的内在动力学，并且利用这个确定性的模型时海杂波的演变进行预测。为验证模型的推广性能，采用了多步预测。对雷达采集的实际海杂波数据的实验结果表明，这个确定性的模型可以很好地追踪海杂波的演变。文中还分析了该RBF神经网络预测器在不同高斯白噪声条件下的预测性能，得出了其预测误差与杂噪比（CNR）的关系。     

时空相关K分布海杂波的建模与仿真

给出了K分布海杂波概率分布特性、时间相关特性分析和空间相关特性分析,结合球不变随机过程（SIRP）,提出了一种生成时空相关K分布海杂波的仿真方法,并对其时间相关特性、空间相关特性进行了理论分析和仿真。结果表明,该方法能够生成满足要求的时空相关K分布杂波序列,生成杂波序列的概率密度函数（PDF）和功率谱密度与理想的K分布海杂波吻合较好。     

基于分形技术的海洋战场分布式虚拟环境研究

针对分布式虚拟环境中三维模型占用的存储空间较大,不利于网络数据实时更新的问题,提出了利用分形技术生成场景模型的方法,并结合分形算法和 OpenGL 技术建立了一个海洋战场分布式虚拟环境SBDVE.研究了SBDVE中海浪、海底地形、纹理以及海洋植物等三维模型的分形算法及其模型存储格式,并构建了基于XML的分布式三维模型数据.     

现代海战的决策、行为模式与复杂性

为深入认识现代海战的复杂性本质,根据现代海战过程的特点,运用系统理论及数学手段,归纳了海战中兵力行为的特点,阐述了行为模式对于指挥员决策的重要意义,分析了海战过程中兵力行为的分岔现象以及行为之间的非线性关系.得出结论:掌握战场上的行为模式对取得现代海战的胜利至关重要.