超高速撞击仿真算法分析

分别用拉格朗日(Lagrange)算法、欧拉(Euler)算法及光滑粒子流体动力学(SPH)算法对超高速撞击问题进行了数值仿真,对各种算法的优劣性进行讨论及对比研究。与传统的拉格朗日算法欧拉算法相比,新兴的SPH算法更适宜于超高速撞击仿真分析。     

FEM/SPH耦合算法的射弹冲击起爆仿真

为了说明有限元与耦合算法的优越性,利用多种算法对高速射弹撞击屏蔽炸药起爆问题进行了数值仿真,对各种算法的优劣性进行讨论及对比研究.利用升降法得到了不同算法的临界起爆速度,结果表明有限元与SPH耦合算法得到的结果与文献实验值最为接近,可以很好地模拟冲击起爆问题.并且给出了冲击起爆数值计算的网格粒子)划分原则选取建议.最后对起爆过程进行了描述,讨论了相同质量射弹不同长径比对起爆速度阀值的影响.     

双层板超高速撞击弹道极限方程综合建模

现有双层板结构弹道极限方程是在特定工程背景下研究得出的,方程的通用性和预测精度有待完善。由于双层板超高速撞击物理特性复杂,综合理论分析、数值仿真和试验研究的方法,对双层板弹道极限方程进行综合建模。基于量纲分析方法建立双层板弹道极限方程的一般形式,根据弹道极限方程的一般形式设计仿真工况,根据数值仿真结果确定弹道极限方程的指数和系数,最后应用优化方法修正方程的系数得到双层板弹道极限方程。综合建模方程对试验数据的预测精度比经验方程有显著提高,表明综合建模方程更适用于预测双层板结构的弹道极限。     

室内卫星导航定位信号模型研究

首先总结了一些室内信道模型研究成果,这些模型或方式都没有给出广义的与室内场景特征有关的信号参数分布,或者仅仅表明了信号参数随着室内场景特征变化的趋势,同时不能反映卫星导航室内信道的动态特性。在前人的信号模型研究基础上,重点分析了室内导航信号衰落特征,提出用卫星陆地移动通信系统中的Lutz模型描述室内导航衰落信道,根据室内环境特征给出模型中各参数的取值,并且对三种典型的室内场景做了仿真。仿真结果表明,这种模型能够很好地描述室内多径和衰落特性。     

基于约束满足的多卫星调度模型研究

卫星调度是空间资源管理的一项重要内容,其本身也是一类复杂的资源分配问题。约束满足技术是求解复杂资源分配问题(constraintsatisfactionproblem,CSP)的有效方法。在约束满足问题的理论基础上,首先分析了多卫星调度问题的约束条件(包括任务约束、关联约束和互斥约束);建立了多卫星调度问题的模型;最后,以地球资源观测卫星为对象,给出了示例。     

面向兵棋系统的卫星导航对抗行动推演模型研究

随着信息化作战体系对天基时空基准的依赖逐渐增强,卫星导航对抗快速发展为夺取天基定位、导航和授时信息优势的主要作战行动。以构建卫星导航对抗行动推演模型为目标,在分析相关研究现状的基础上,设计了导航信息环境计算模型和导航对抗行动仿真模型,探索了兵棋系统导航信息环境可视化和高分辨率仿真计算模型代替低分辨率概率效果模型的实现途径,支撑了在天基导航信息支援下的战前筹划和战时评估,实现了导航对抗行动的兵棋推演。     

卫星测控资源调度CSP模型研究

对卫星测控调度问题的建模技术进行了研究,分析了问题的特点。首先对场景、需求和任务进行了形式化建模;然后针对测控调度问题中涉及的资源、时间、关系等主要约束类型进行了分析和模型描述,并按照不同类型的测控需求确定了测控调度的目标函数;最后在此基础上建立了问题的约束满足问题(constraint satisfied problem, CSP)模型,并针对模型进行了求解方法研究。     

基于Hill方程近地卫星模型预测轨道保持方法

近地卫星偏离标称轨道的过程可以表示为该卫星和一个在标称轨迹上运行的"虚"卫星的相对运动,服从Hill方程。在此基础上建立一种在线控制方法,利用模型预测控制(MPC)进行轨道优化和偏差消除,使用多变量优化的控制算法,将控制量的大小与轨道器的轨道偏差联系起来,形成反馈系统,通过给出开环和前馈-反馈闭环两种形式的控制方程,建立基于甚小推力发动机多次点火的轨道控制方法,从而确定控制量将卫星轨道实时保持在偏差管道内。     

卫星数传资源负荷均衡调度模型及蚁群优化算法

建立了卫星数传资源负荷均衡调度模型,提出了调度方案效能评价函数和模型求解的蚁群优化算法.调度模型中主要考虑任务调度收益和资源负荷均衡两个优化目标,蚁群算法通过遍历矩阵解构造图来逐步构造可行解,利用基于调度方案效能评价函数的全局信息素更新规则同时优化数传任务调度收益和数传资源负荷均衡两个目标.算例仿真表明,本文提出的调度模型和蚁群优化算法所求得的调度方案取得了较好的任务调度收益和资源负荷均衡指标评价值,说明模型与算法正确可行.     

基于空间几何模型的遥感卫星任务分解算法

遥感卫星调度问题包含资源约束和任务约束,约束条件比较复杂,在调度前需要将观测任务分解为能被调度算法处理的元任务。任务分解的核心是计算卫星观测目标的时间窗口和侧摆角,由于区域目标无法被单次完全观测,在进行分解时需要将其划分为若干个子区域。针对点目标,提出了一种基于空间几何模型的任务分解算法,在此基础上结合动态划分方法,提出了区域目标任务分解算法,并分析了区域划分参数与观测效率的关系。实验结果验证了算法的有效性。     

脉冲爆震发动机不同副室的快起爆过程数值模拟

爆震波的有效起爆是目前脉冲爆震发动机能否工作的关键.分别针对三种不同副室结构的爆震管,通过二维数值模拟研究了脉冲爆震发动机的起爆过程.研究表明:(1)电火花塞的能量不足以直接点燃爆震波,爆震波是在经历了一系列激波和反射激波以及与火焰阵面的相互耦合作用后最终建立的.(2)由于副室结构不同,激波向爆震波转捩时间也不同,将三种情况下的模拟结果进行对比,得出了SDT时间距离最短的最佳副室结构.     

防暴动能弹胸部钝击有限元模型研究综述

为推动钝性弹道冲击领域胸部及弹丸有限元模型的构建及验证研究工作,对具有详细解剖结构和类比结构的胸部有限元模型进行了梳理,对比分析了五种典型胸部有限元模型及其验证方法,提炼了典型弹丸有限元模型的构建与验证方法,综述了基于有限元模型的冲击损伤评估方法,通过剖析现有研究的不足给出了下一步的研究建议。后续为提高胸部有限元模型的精确度和生物保真度,需要在尸体实验的基础上,基于同一尸体测量学数据建立物理模型和有限元模型,通过揭示弹-靶能量交互及靶标内应力波的传播规律,深入阐明防暴动能弹的直接损伤和远达损伤机理。     

卫星通信链路连通性仿真模型设计

通信卫星在信息传输尤其是军事信息的传输中的作用日益突出。卫星通信链路的连通性分析与仿真是空间信息系统仿真中的主要内容之一，它包括物理可见性和电磁波的传输特性的分析与仿真。论文分析了航天器的空间位置计算模型，建立了通信卫星与航天器之间的物理可见性模型．通信卫星与地面节点之间的物理可见性模型以及空间电磁波的基本传输模型，并在计算机上进行了仿真实现，将仿真结果与STK计算的数据进行了对比，结果表明了模型具有较高的置信度。模型具有可移植性、扩展性、精确度高和简洁易用的特点。     

卫星移动通信的信道特点及仿真模型

分析了卫星移动通信的信道特点,研究了信号经过卫星移动信道后幅度和相位分布,给出了实用的卫星移动信道仿真模型,对基本的BPSK调制信号在该模型中进行了计算机仿真,得到了仿真结果。     

低轨卫星交换机的建模与仿真

针对低轨卫星交换机处理速度和内存受限的情况,改进DRR算法,提出内嵌DRR调度算法,在OPNET网络仿真软件中建立模型,结果表明内嵌DRR处理时延低于DRR26ms,复杂度为O(1).同时根据卫星业务类型和网络结构,选取适用于星上的CICQ交换机结构,应用内嵌DRR算法.在OPNET中建立星载交换机单节点仿真模型,结果显示在较大的吞吐量下,内嵌DRR算法时延为6ms,复杂度低,适用于卫星交换机.     

火箭弹在定向管内碰撞运动的仿真研究

建立了火箭弹在定向管内运动的碰撞模型,并分析了火箭弹在管内运动的受载情况,在此基础上,对火箭弹在管内的碰撞运动过程进行建模和仿真计算,得出其运动规律。质量偏心、推力偏心和弹管间隙是影响火箭弹在管内碰撞作用和初始扰动参数值的主要因素,在考虑上述因素存在情况下,对火箭弹的碰撞运动进行仿真计算,得出一些有益结论。仿真研究为某火箭炮发射动力学分析和射击精度提高打下基础,为火箭弹和定向管的结构优化设计与制作提供参考和借鉴。     

卫星信道衰减模型研究及试验分析

提出了一种基于时间序列的星-地通信链路衰减模型。模型利用一个目标聚类算法把大量衰减事件归纳为4类，然后通过改进的4状态马尔可夫链产生能够反映季节和气象变化的弹性时间序列，从而较为真实的模拟出链路衰减时的数据报丢失和重传等状态。在该模型基础上对多播文件传输协议进行了试验和分析。     

卫星网络密钥管理模型设计与仿真

密钥管理系统为网络中的各节点提供密钥的分配和更新服务,是实施网络安全服务,保证信息安全的基础.针对卫星网络的结构和通信特点,设计了一种新的包含会话密钥、主密钥和公钥的密钥管理模型.首先,设计了公钥更新协议,并对其安全性进行了分析;其次,通过对比分析,对会话密钥更新和主密钥更新的策略进行了设计,并对其安全性以及效率进行了详细分析.最后,在卫星网络仿真环境下实现了密钥更新过程.结合仿真测试数据,与IBM混合密钥管理模型进行比较,并给出了设计密钥更新策略时的重要参考依据.     

基于卫星目标指示的舰舰导弹可攻性研究

卫星目标指示是舰载反舰导弹超视距运用的一种新样式.在分析卫星目标数据误差形式的基础上,根据舰舰导弹的射击原理,建立了基于导弹弹道误差、目标位置误差、目标运动造成的误差、目标指示延迟时间的导弹-目标相对位置随机动态模型,可较准确地计算单个误差及多种误差条件下的目标捕捉概率,是分析计算卫星目标指示条件下舰舰导弹可攻性的有效方法.