导弹喷射碎片威胁下的飞机易损性评估方法

提出了一种飞机在导弹喷射碎片威胁下的易损性计算方法.该方法采用飞机及部件的有限元模型作为输入,首先以‘射击线扫描法’对飞机在单枚碎片打击下的易损性进行计算,然后以马尔可夫链法计算喷射碎片打击下的易损性.算例给出了飞机周围典型爆炸点位置引爆导弹战斗部的杀伤概率分布,并对导弹与飞机的交会区域进行了分析,验证了所提出方法的可行性与正确性.应用中表明,所提出的方法通用性强,易于实现;方法中考虑了导弹飞行速度、引爆点位置、装药质量比、碎片形状、空气阻力、飞机飞行高度及速度等因素,易损性计算结果具有一定的客观性;导弹碎片威胁下的易损性评估对于飞机生存力增强设计、导弹杀伤效能评估与引信优化设计具有指导意义.     

考虑作战能力的飞机生存力权衡设计

针对飞机生存力设计是一个效益与代价的综合权衡过程,提出了一种包含飞机敏感性、易损性和作战能力的生存力权衡设计模型。推导了考虑飞机作战能力的生存力计算公式,基于雷达发现概率、导弹击中概率、破片杀伤概率以及飞机作战能力的计算模型,建立了以飞机生存力最大为目标,以重量代价为约束条件,以飞机雷达散射面积、装甲质量以及挂载武器质量为优化变量的飞机生存力权衡设计模型,并应用粒子群优化算法对模型进行求解。算例分析表明,所建立的模型符合实际、易于实现,可以为飞机生存力的权衡设计提供参考。     

航空保障系统易损性定量评估体系研究

阐述了大型载机舰船航空保障系统易损性定量评估的体系构架,将模糊数学与损伤树相结合,以有限元计算结果作为系统设备冲击响应数据支持,建立了航保系统的模糊损伤树,使系统易损性评估结果具有较高可信度.最后给出了激光炸弹攻击下该系统的易损性评估结果,结果表明该评估体系对于大型载机舰船系统易损性评估和生命力设计有指导意义.     

基于有限元的飞机易损性建模方法研究

提出了一种用于飞机易损性分析的输入模型建立方法,所提供的模型包括飞机外形易损性模型及部件易损性模型。对于飞机外形模型,主要提供几何尺寸参数及材料参数。对于部件模型,主要提供几何尺寸参数、材料参数、杀伤模式、致命性标识,以及部件杀伤与飞机杀伤的逻辑关系等数据。应用中表明,所提出的方法具有以下特点：（1）飞机及部件外形的几何形状均采用有限元逼近,可以真实的反映实际情况;（2）模型考虑了液体模型的建立方法;（3）致命部件及非致命性部件单独建模,可以减少人为因素影响;（4）与有限元建模软件结合紧密,可以减少重复性的工作。     

基于改进IFRS相似度和信息熵的反导作战目标威胁评估

针对现有反导目标威胁评估方法忽略目标属性犹豫度和权重并造成评估精度不高的问题,引入直觉模糊粗糙集(intuitionistic fuzzy rough set, IFRS)理论,提出基于改进IFRS相似度和信息熵的反导作战目标威胁评估方法。首先,细分IFRS犹豫度,提出改进的IFRS相似度模型,并证明其性质。之后,针对现有的IFRS信息熵存在与直觉事实不相符的问题,提出基于余弦函数的IFRS信息熵,确定目标属性权重。在此基础上,构建并量化反导作战目标威胁评估体系,并通过比较威胁目标的各个属性值与正、负理想解的相似度,实现目标威胁排序。仿真实例验证了该方法的可行性和有效性,可为不确定环境下反导作战威胁评估提供新的参考和尝试。     

基于特征的机载导弹阵地抢修性聚类评估方法

结合机载导弹阵地战场抢修决策平台的开发,建立了机载导弹阵地装备抢修性评价体系,同时为了合理引入抢修性评价过程中的专家分歧,提出了基于特征的聚类评估方法。该方法首先将评估矩阵进行奇异值分解,提取对矩阵特征贡献率大的奇异值进行分解逆运算,然后选取欧氏距离和离差平方和作为层次式聚类方法的分类指标,对数据进行聚类分析。文末应用上述评价体系和评估方法对某型机载导弹阵地典型装备进行了抢修性评估。应用表明:适当引入专家分歧使得聚类分析结果趋向合理化。所提评估方法对群决策问题适用。     

一种防空导弹毁伤效果评估仿真方法

研究了一种配有激光近炸引信的防空导弹毁伤效果评估仿真方法。以仿真软件Vega为基础,实现了弹目交会的视景仿真;应用碰撞检测技术模拟激光近炸引信的目标探测。并利用包围体方法提高碰撞检测速度,解决了目标遗失问题;通过计算破片击中目标的数量和部位,实现了对导弹毁伤效果的量化评价。在此基础上,开发了"防空导弹毁伤效果评估"仿真软件,并在导弹引信设计中进行应用,验证了算法的有效性。     

具有电子对抗功能的飞机生存力评估方法

对飞机在电子对抗(ECM)情况下的生存概率计算方法进行了研究.首先分析了电子对抗在飞机生存力各个环节的作用,其次重点研究了探测和红外制导导弹攻击下飞机生存概率的评估方法.计算结果表明应用电子对抗手段后,飞机在这两个环节的生存力得到比较明显的提高.     

一种基于小波包变换的反辐射导弹检测技术

针对雷达回波中的载机为单频信号且占主导地位,而导弹为宽带调频信号,应用正交小波包变换可以分离不同频带的回波信号的特点,提出了一种应用小波包变换检测反辐射导弹(ARM)的方法。其中小波包系数反映信号在相应频段的能量分布,依据小波包能量进行自适应阈值处理,小波包重构后即可有效抑制回波中的强载机分量。仿真显示,这种方法能够将微弱的ARM信号有效地检测出来。     

导弹总体设计过程中的过程模型研究

针对导弹总体设计过程，提出以过程集成的思想来解决总体设计这个多学科多任务的复杂灵活的设计分析过程，并给出了能够描述导弹总体设计过程各种动态因素的过程模型-IPM，分析了IPM过程建模的相关内容。最后给出了一个应用实例验证了IPM思想的正确性和可行性。     

相关杂波背景下反辐射导弹的Rao检测方法

针对反辐射导弹(ARM)及其载机回波信号的不同特性,提出了一种抑制载机信号的方法。首先估计载机信号的多普勒频率,然后依据频率估计值对延时信号进行相位补偿,再与原信号相减来抑制载机信号。在抑制载机信号后,基于自回归(AR)模型分布的相关杂波假设,导出了ARM检测的Rao检测统计量。Rao检测方法的渐近性能与广义似然比检测(GLRT)相当,但结构更简单、更易于实现。仿真结果表明,所提方法可以有效地抑制强载机信号,实现弱ARM目标信号的检测。     

基于自抗扰与模糊逻辑的大攻角控制系统设计

针对直接力/气动力复合控制空空导弹的敏捷转弯问题,提出了一种基于自抗扰控制技术与模糊逻辑的自动驾驶仪设计方法。将导弹俯仰通道分解为攻角控制回路与俯仰角速度控制回路,使用自抗扰控制方法分别设计控制器,并将其串联组成完整控制回路。由攻角指令得到虚拟控制量,然后通过模糊逻辑将虚拟控制量分配给气动舵与直接力喷流装置。最后使用模糊控制方法对自抗扰控制器的反馈增益进行在线调整。仿真结果表明,所提出的控制方案对大攻角指令有良好的跟踪效果,适用于空空导弹的大攻角敏捷转弯控制。     

多机空战协同制导决策方法

针对多机协同空战中需要将对中距空空导弹的中制导权移交给其他飞机的问题,提出制导优势的概念,用来表征编队内其他飞机对导弹协同制导的能力,从而为选择对导弹实施中制导的新平台提供辅助决策。在综合参战飞机双方角度、距离和速度等几何态势和飞机空战性能的基础上,探讨制导优势的计算方法。给出两种制导切换方式,分析了各自的优缺点。通过仿真实验,证明所提方法的可行性和有效性。     

空中雷达目标的灰色预测

对空中飞机、导弹目标的航迹点的预测在作战中非常重要 ,但在数据非常有限的情况下 ,准确地预测又很困难。提出了用灰色系统理论进行飞机、导弹目标的航迹点预测的方法 ,并利用实际测得的飞机航迹点数据进行了验证 ,具有很高的精度。这种灰色预测模型对飞机、导弹目标的航迹点的预测具有重要意义。详细介绍了灰色预测方法并分析了预测误差及其实用价值。     

基于正态-逆伽马分布的反巡航导弹命中概率估计方法

有效估计反巡航导弹武器系统命中概率是确定反巡航导弹武器系统弹药消耗的基础, 反巡航导弹试验成本高, 导致数据不足, 给估计反巡航导弹武器系统的命中概率带来困难。本文以防空试验中靶面落点服从二维联合正态分布的现象为切入点, 结合巡航导弹等效矩形域的特点, 提出了基于正态-逆伽马分布的反巡航导弹武器系统命中概率估计方法。选取正态分布和逆伽马分布作为反巡航导弹武器系统命中概率特征参数的先验分布, 并通过贝叶斯分析方法得到相应的后验分布函数。采用参数估计得到先验分布中的超参数, 确定命中概率的最大后验估值, 示例表明了方法的可操作性, 具有广阔应用前景。     

综合自然环境中变化风场的工程仿真方法

综合自然环境包括地形、大气/气象、海洋、空间四大领域,变化风场作为大气环境中的重要组成部分,其对飞行器使用性能的影响不容忽视。针对变化风场对飞行影响的两种主要表现形式,分别以风切变和大气紊流建立工程化的风场模型,并以某型导弹为仿真算例,分析了所建立的变化风场模型对导弹弹道、姿态特性的影响,验证了所建立变化风场模型的有效性和工程实用性。     

地地反辐射导弹作战效能探讨

为了分析和比较地地反辐射导弹设计方案的优劣和合理性,为总体设计提供分析数据和信息,需要评估导弹的作战效能。以美国工业界武器系统效能咨询委员会系统效能评估模型为基础,结合地地反辐射导弹系统的特点,建立了评估地地反辐射导弹作战效能的方法,对影响效能的主要性能参数诸如可靠性、突防能力、末制导雷达的捕捉和发现概率、命中精度、战斗部毁伤能力等都做出了分析。在分析中建立了许多过去在效能评估中无法定量处理的导弹总体设计指标和效能之间比较合理的数学关系式。并以某型导弹为例分析和计算,得出了一些有益的结论。     

弹载下降段大前斜聚束SAR成像时序设计

提出了一种基于场景点遍历的多普勒带宽计算方法,该方法能得到准确的脉冲重复频率 (pulse repetitionfrequency,PRF)下限值,解决了传统计算方法存在的发射脉冲数过多及PRF参数无法设计的问题,同时解决了雷达方位与俯仰波束宽度不一致时,PRF下限值较难准确计算的问题。构建了基于雷达系统参数和弹载高动态运动特征的PRF参数设计模型,在此基础上提出了通过减小等效斜视角和雷达平台速度的发射脉冲数最小的弹道优化方法。弹道仿真验证了本文方法能较好地满足工程应用中弹载下降段大前斜聚束SAR成像时序设计需要。     

基于PDM Enablers的飞行器并行设计文档管理扩展模型研究

并行工程对飞行器设计的重要性不言而喻,产品数据管理(PDM) 是并行工程的支撑技术,文档管理作为PDM系统的基础及核心模块,在飞行器并行设计中起着重要作用.以PDM国际规范"PDM Enablers"为依据,就支持飞行器并行设计的文档管理模型展开研究.在深入研究PDM Enablers的基础上,构建了飞行器并行工程环境体系结构;提出了一种基于PDM Enablers并支持飞行器并行设计的文档管理扩展模型,并着重对其中的文档分类浏览模式、文档状态变迁模型及支持飞行器并行设计的文档信息存储模式进行研究;最后给出了其应用实例,应用表明,所提出的模型可行、有效,能很好地支持飞行器的协同设计.     

基于模型的飞机系统架构多视图表达方法

飞机系统架构设计呈现典型的多层级、多系统集成、多接口形式、多专业合作等复杂特征, 传统的基于文档和离散二维制图的架构设计方法已经不能满足要求。对此, 提出一种基于系统建模语言(systems modeling language, SysML)模型的飞机复杂系统架构多视图设计表达方法, 对各项复杂特征进行了解耦, 将复杂的系统架构设计分解到多张有机关联的视图上; 在开展多视图相对独立的设计和建模工作中, 本质上就已经逐步完成了多层级的飞机系统架构集成设计; 以机轮刹车系统为例, 给出了基于模型的多视图架构设计方法的应用。实践结果表明, 基于模型的多视图架构设计方法可以有效应对各种复杂性, 并充分提升多系统集成架构设计的效率和质量。