液压定位器在航天器吊装中的应用分析

吊装作业是航天器总装过程中重要的工况之一,液压定位器能够控制吊装精度。随着我国航天器尺寸、重量的不断增大,对吊装精度提出了更高的要求。在分析航天器吊装工艺的基础上,提出了航天器吊装对接中的碰撞力计算模型。通过动力学仿真软件ADAMS,分析了不同下落距离下航天器的对接碰撞过程,得到了航天器对接碰撞的冲击加速度变化曲线。以某航天器舱体吊装为例,仿真分析了在不同精度下舱体对接过程中碰撞产生的最大加速度。计算结果表明随着定位精度提高,航天器对接中产生的最大加速度线性下降,能够确保航天器吊装过程中的安全。     

无人机与民航客机碰撞概率研究

近年来民用航空机场终端管制区附近存在无人机入侵空域问题,为解决无人机造成的飞行隐患,保证飞行安全,该文建立了无人机与民航客机碰撞概率模型,并研究不同类型无人机与民航客机的碰撞概率。假设民航客机定位误差服从正态分布,在直角坐标系下,考虑无人机与民航客机的体积因素,以及由此对碰撞概率造成的影响,建立无人机与民航客机水平投影面和垂直投影面的运动学模型。当两个投影面上的相对运动距离同时小于保护间隔时碰撞发生,建立碰撞概率模型,使用分裂步θ方法求解该模型。使用MATLAB工具对模型进行算例仿真实验,并将实验结果与理论计算值进行对比,验证了模型的合理性,得到了碰撞概率随参数变化的关系。     

基于概率计算的车辆碰撞风险模型研究

 为研究面向车辆防撞系统的碰撞风险模型,分析了车辆碰撞风险的概率内涵,根据运动学理论并考虑车辆运行特征,建立了基于概率计算的侧向碰撞风险模型,运用Vissim微观交通仿真等方法模拟常见的车辆运行场景,利用输出数据离线计算风险值,并对仿真结果进行评价。将追尾碰撞发生的过程分为前车减速与前车减速条件下的碰撞两起事件,运用条件概率的思想求出追尾事故发生的概率来表征跟车风险。从安全的本质出发提出了跟车风险的表述方法,建立密度函数模型。在分析前车减速条件下追尾碰撞条件时,从汽车地面力学理论的角度补充考虑了制动系统作用时间、附着系数等影响因素,使模型更接近实际状况,并且将判断的标准由停车距离扩展到了制动全过程的位移。通过与其他风险模型产生的计算结果进行比较分析,发现基于概率计算的碰撞风险模型,能够更好地反映实际交通安全状态,更适用于车辆防碰撞系统。     

人车事故再现方法研究

人车事故再现方法主要包括基于数学解析法的简易模型、基于半解析法的经验模型和基于PC-Crash和Madymo软件的三维多刚体仿真模型三类。根据国家车辆事故深度调查体系中一起人车正碰事故现场痕迹(例如制动痕迹、车辆损坏、行人损伤、抛距等)以及车辆尺寸和人体测量学参数等,分别用这三类方法进行事故再现研究,比较了碰撞车速和抛距等计算结果。基于多刚体仿真模型详细分析了行人最终位置、运动学过程、人车碰撞区域以及行人损伤等。通过图表定性地评估了必要的输入输出参数、需要耗费的时间、适用范围及精度等模型参数。     

具有输入干扰的模型集随机检验

为了解决面向鲁棒控制的模型集的闭环随机检验问题,该文讨论了具有输入干扰的线性分式扰动模型集的随机检验问题。应用线性代数方法通过对模型集进行讨论,根据一个模型集与对象频域输入输出数据相一致的充要条件,建立了模型集点非伪概率的解析表达式。数值仿真表明点非伪概率体现了模型集与系统真实动态之间的包含关系。     

颗粒阻尼线性离散元模型参数的选取方法

为了研究不同形式颗粒阻尼的减振特性及其在旋转条件下的阻尼效果,建立颗粒阻尼的线性离散元模型,提出了一种颗粒接触线性模型的参数选取方法。根据Hertz接触非线性模型,假设颗粒相对运动在达到屈服极限时,Hertz接触模型接触力所做的功和线性模型接触力所做的功相等,对颗粒接触的力和位移的关系进行了线性化处理;利用离散元法对重力场下不同材料的非阻塞性颗粒阻尼(NOPD)、柔性约束颗粒阻尼和旋转条件下的NOPD进行建模;根据颗粒材料的屈服强度、泊松比、弹性模量等物理属性确定了仿真计算的相关接触参数。与实验确定颗粒接触参数的方法相比,所提方法适用范围更广。数值计算结果与实验结果在趋势和数值上吻合得较好,为颗粒阻尼的进一步研究奠定了基础。     

航天器抗攻击规避方法研究

首先基于相对轨道要素建立了满足一定精度要求的两飞行器相对运动动力学模型.考虑主要摄动因素以及航天器、未知目标的运动关系.利用航天器上微波雷达等设备测量航天器与未知目标之间的相对距离、高低角和方位角,以及相应的变化率.据此可以计算出被测量目标的相对位置和相对速度,进而计算航天器与未知目标之间的相对轨道要素.实现相对导航.当未知目标轨迹被识别后.根据预警策略判断未知目标是敌意的、非敌意的,并且判定航天器需要规避或暂时不需要规避.并且本文基于相对轨道要素提出了规避轨道机动策略,航天器可以远离未知目标.伴随未知目标飞行,跟随未知目标飞行.机动回到初始飞行轨道.等等.最后.利用Simulink对航天器相对轨道运动、轨道规避预警方案、自主相对导航方案、轨道规避控制策略进行了建模.选取了典型的未知目标攻击和航天器规避算例,从仿真结果可以看出,本文所述规避方法是可行性的.     

基于贝叶斯网络模型的车辆碰撞概率预测

为准确研判道路交通环境中车辆发生碰撞的可能性,辅助驾驶人及时采取有效的避障决策,文中结合驾驶人、车辆、道路、环境四方面影响因素构建贝叶斯网络,提出了基于贝叶斯网络模型的车辆碰撞概率预测方法。利用Uc-road仿真软件对青岛市黄岛区前湾港路周边交通场景建立仿真模型,采用仿真数据与交通调查实际数据相结合的形式对模型进行验证。研究表明,利用贝叶斯网络模型预测的车辆碰撞概率与实际计算概率的最大有效绝对误差为0. 016,模型能够准确地预测车辆碰撞的概率,可为驾驶人在异常工况下避障提供决策依据。     

安全时间模型下的井下运动目标防撞预警方法

为了预防井下碰撞事故发生,提高煤矿安全生产水平,文中利用井下业已安装的视频监控系统,提出了一种基于安全时间模型的井下运动目标防撞预警方法。该方法首先依据视觉计算原理推导出目标的运动状态三维参数,分析运动目标之间的相对运动情况构建出相对运动情况树;然后根据运动状态三维参数和相对运动情况树,计算出运动目标之间的实际距离;最后建立安全时间模型计算出安全距离,分析从t时刻到t+Δt时刻内运动目标之间是否可能发生碰撞,制定相应的预警策略,其中Δt的选取由安全时间模型中的安全时间决定。实验结果表明,该方法能够准确计算出运动目标之间的实际距离,实时预防矿工和运煤车碰撞事故的发生,为煤矿运输事故自动预警机制提供了新的技术手段。     

移动SSRA/ALOHA通信系统研究

在随机扩频接入技术SSRA理论基础上，提出一种SSRA与Slotted ALOHA相结合的混合式SSRA/ALOHA移动通信系统模型，并对该系统的共性原理进行分析，通过理论计算与仿真得到了系统平均成功概率、空闲概率、碰撞概率和系统吞吐量公式，并对该系统仿真结果作出了分析。     

基于羽流污染的霍尔推进器电荷交换碰撞效应分析

推进器喷射过程中在尾部形成羽流区,羽流区域发生电荷交换碰撞,产生的电荷交换(charge exchange,CEX)离子与航天器表面相互作用,对在轨运行的航天器产生羽流污染效应.基于SPT100霍尔推进器建立了完整的航天器三维仿真模型,在满足准中性假设的条件下,采用PIC-MCC方法,通过模拟和计算航天器表面电势分布、...     

一种改进的电网故障诊断解析模型

电网故障过程中保护和断路器动作及告警信息的不确定性,使原有的电网故障诊断完全解析模型存在多解和误诊,因此本文通过解析保护和断路器动作以及告警信息的不确定性,构建一种电网故障诊断的改进解析模型.该模型利用保护和断路器的误动与拒动概率以及告警信息的漏报与误报概率,赋予保护和断路器不同权值,使模型更加合理.此外,通过解析故障过程中保护和断路器的动作状态,降低模型中待求变量的维数.算例仿真结果表明本文方法有效,诊断结果唯一.     

关联噪声驱动下单模激光线性模型的随机共振

根据线性化的单模激光输出光强方程，直接计算光强的相关函数，得到光强的功率谱及信噪比的方法，计算了具有δ函数形式关联的两白噪声驱动的单模激光线性模型在输入信号后其输出信噪比，发现了随机共振现象，根据计算结果讨论了噪声强度和噪声间互关联程度对信噪比的影响，由于推导用的是精确解析表达式，因此所有参数不受限制，可以探讨近似方法适用范围外的规律。     

圆柱铰间隙运动学分析及动力学仿真

含关节间隙的多体系统动力学精细的仿真计算必须依赖于对关节处2相对运动体的运动学描述.针对工程中常见的圆柱铰关节,建立了识别间隙铰处碰撞接触模式的运动学关系.该运动学关系直接基于间隙铰关节的几何构形来确定运动过程中潜在碰撞接触点对之间的最小距离,避免了一般多体系统确定碰撞接触点的搜索过程.基于Hertz接触刚度并考虑阻尼效应的影响建立法向接触模型,采用修正的库仑模型考虑关节处的摩擦作用.针对一曲柄机构进行了仿真计算,研究了空间间隙、摩擦系数、杆件的柔性等因素对系统动力学特性带来的影响.     

舰船往返拦截搜索发现概率计算公式的推导、检验和修正

可靠的单舰船搜索效能解析计算方法,是舰船编队和多舰船协同搜索行动效能计算和方案优化的基础.本文建立了单舰船往返拦截搜索发现概率计算模型,给出了基于有效相对搜索区分析的发现概率计算方法,对发现概率近似计算公式进行推导并编制仿真计算程序对计算结果的可靠性进行检验,根据检验结果和进一步的理论分析对计算公式进行修正.仿真检验显...     

HEV侧面碰撞安全性仿真和试验

针对混合动力电动汽车(HEV)的结构和特点,建立了车辆侧面碰撞有限元仿真模型,并对其侧面碰撞安全性进行了相关研究。以仿真分析结果为参考基础,以提高整车侧面碰撞安全性为优化目标,运用径向基函数神经网络技术建立了某款混合动力电动汽车的优化计算函数,对车辆侧面碰撞安全性能相关的结构参数和乘员约束系统进行优化计算和影响性分析;以优化计算的结果为指导,对该款混合动力电动汽车的安全结构设计方案进行了调整和优化,以全面提高侧面碰撞的被动安全性;将优化设计后的混合动力电动汽车进行实车侧面碰撞试验,并将实车碰撞试验结果与仿真侧面碰撞试验计算结果进行对比分析。研究结果表明:建立的混合动力电动汽车的仿真优化模型具有较高的计算精度,如非碰撞侧B柱实测碰撞加速度值与仿真分析值相差仅2.2%,优化计算函数的仿真计算结果是可靠的,优化设计后的混合动力电动汽车侧面碰撞安全性明显提高。     

一类装备战斗损伤概率的近似计算模型

根据装备战场损伤评估与修复理论研究的特点和要求，以预制破片式战斗部的反辐射导弹(ARM)为假想威胁，利用解析方法，建立了近似计算ARM攻击条件下的制导站部件损伤概率的计算模型。该模型计算结果与仿真结果相当吻合。     

SGP4模型用于空间目标碰撞预警的准确性与有效性分析

针对SGP4模型用于空间目标碰撞预警中的轨道推演阶段问题,编制了空间目标碰撞预警分析程序,并对其准确性与有效性进行分析. 对目前已确切掌握的3次空间目标碰撞事件进行分析,取碰撞历元时刻前10、7、5、3和1 d的两行根数,采用SGP4模型计算目标的位置和速度矢量,运用碰撞理论计算两目标的碰撞概率,按照通行的碰撞概率判别标准,分析SGP4模型用于碰撞预警的准确性与有效性. 结果表明,利用SGP4模型进行筛选计算得到的碰撞时间与实际碰撞时间相符,且碰撞概率达到预警门限,证明了空间目标碰撞预警分析软件的正确性,但其准确性与有效性随着预警时间的增加而下降,在预警天数小于5 d时效果最好.      

柔性多体系统接触碰撞动力学研究

用有限元方法对柔性系统的接触碰撞问题进行了数值仿真计算．以柔性杆与刚块纵向碰撞为例，建立了接触碰撞动力学模型，利用有限元方法建立了接触碰撞期间的动力学方程．通过对不同的参数进行大量的数值仿真，结果表明，有限元方法能够仿真在接触碰撞期间的柔性杆纵向振动的弹性波，碰撞力时间响应的数值解与解析解吻合较好．     

空间碎片碰撞风险评估系统

为了评估航天器遭遇空间碎片碰撞风险,基于GUI技术自主开发了一套空间碎片碰撞风险评估系统(MODRAS).并以特定轨道航天器为应用实例进行了风险评估,得到了空间碎片通量分布、航天器暴露面积、航天器遭遇的碰撞数等数据.结果表明,航天器遭遇空间碎片碰撞的概率与其运行轨道高度、倾角以及碎片大小等参数有关;改变航天器飞行路线及运行姿态可有效减少空间碎片的碰撞风险.