基于直接力控制的导弹高精度末端导引方法研究

采用直接力控制的拦截导弹具有自身控制不连续、目标机动能力强、要求直接命中等特点，因此需要一种精度高、适应性强耳较睿脉冲发动机的导引律。以某型末端采用直接侧向力控制的反导导弹为背景，基于变结构控制理论设计了一种导引律，该导引律以可测量信息为基础，十分易于工程实现。最后进行了三维弹道仿真，结果表明：所设计的导引律攻击精度明显优于比例导引律，尤其是在目标机动较大情况下，保证了脱靶量在米级以内；所设计的导引律在制导初期对误差进行修正，因而末端弹道更为平直，同情况下所消耗的姿控发动机数目更少。此外，所设计的导引律基于较大交会角的拦截而非逆轨道拦截，因而发射阵地更灵活、发射准备时间更短。     

利用ANSYS-FLAC3D三维仿真建模方法研究金灯寺石窟防渗技术

为解决石窟窟顶渗水、地基稳定性差等一系列地质病害,提出并分析了截水廊道和导流孔的综合防渗治理技术,对石窟群进行防渗治理。采用有限元软件ANSYS与有限差分软件Flac^3D组合建立高仿真三维地质模型,利用FLAC^3D软件的interface和fill命令实现层状仿真边坡钻孔模型。在原岩应力条件下分析不同方案应力、位移、塑形区效果,基于理论分析和数值模拟优选出最佳防渗方案。结果表明,增加导流孔的方式对岩体边坡损伤最小,且满足对大气降水导流和地下水截流的要求,岩体边坡稳定性主要受近山体外侧导流孔影响,岩体内部钻孔数目或深度的增加对岩体稳定性影响不明显,路基下方山体喷锚网支护和低压注浆结合的综合岩体加固治理技术可以提高山体边坡稳定性。研究结果为同类岩质边坡及内部结构的排水、地下水截流导流和岩质边坡加固问题提供了一种有效和经济的方法。     

导弹拦截的混杂对策系统建模研究

导弹拦截系统中既存在轨迹的连续变化过程,也存在策略的选择问题,单独采用微分对策和事件对策均无法有效描述该系统的混杂特性.将该过程看作一类混杂系统,提出一种导弹拦截过程(missile interception process, MIP)的混杂对策建模方法.基于混杂随机时延Petri网(hybrid stochastic timed Petri net, HSTPN)建立导弹拦截事件对策模型,结合导弹飞行过程的动力学模型建立拦截过程的微分对策模型;以“民兵Ⅲ”导弹作为进攻弹,对MIP的混杂过程进行实例仿真.结果证明,采用混杂对策建立的导弹拦截混杂描述方案,既可以较好地描述导弹轨迹的连续变化过程,也可以描述策略的选择问题.     

WFRFT MIMO卫星抗截获通信系统

针对卫星通信安全性不高、易被截获的问题,提出一种采用加权类分数阶傅里叶变换(WFRFT)与多入多出(MIMO)技术相结合的卫星抗截获通信系统。系统采用多层WFRFT调制信号,WFRFT的层数与发射天线数目相同,每层WFRFT采用不同的调制阶数。原始信号经WFRFT调制后具有时频域特性,能有效抵抗参数扫描,MIMO能有效提高频谱利用率及系统容量。经理论分析,采用WFRFT-MIMO通信系统可以高效地恢复原始信号,同时窃听方无法截获信号。以2发1收天线为例,分别从合法方与窃听方误码率(BER)性能对比、接收性能与WFRFT阶数偏差关系进行仿真,当窃听方调制阶数误差均为0.1,信噪比为20dB时,其误码率为10-3,与合法方相差4dB。并通过对不同收发天线组的性能仿真,信噪比为10dB时,3发4收天线的性能较2发1收天线提高了4.5dB。     

云和县森林生态系统水源涵养功能评估

云和县是浙江省的重要生态功能区,具有十分重要的水源涵养功能.以浙江省云和县2007年森林资源二类调查数据为基础,结合文献参数数据,运用综合蓄水能力法,估算云和县林冠层、枯落物层和土壤层3个不同作用层的水源涵养量,并对不同森林类型、林龄、立地条件下森林涵养水源功能以及空间分布进行对比分析.结果表明:1)2007年云和县森林生态系统总涵养水源量为7584.49×104 m3,其中94.18％来源于土壤层蓄水,4.19％来源于林冠截留降水,枯落物层枯落物层持水量占1.63％;2)各森林类型总涵养水源量大小依次为阔叶林＞松木林＞杉林＞经济林＞竹林＞灌木林,单位面积涵养水源量平均为908.49 t/hm2,大小依次为阔叶林＞竹林＞杉林＞松木林＞经济林＞灌木林;3)水源涵养林不同年龄组的贡献率为幼龄林(43.60％)＞中龄林(26.91％)＞近成熟林(22.27％)＞成熟林(6.93％)＞过熟林(0.29％);4)云和县森林生态系统的综合水源涵养能力呈现四周高、中间低的空间分布特征,与海拔的分布特点一致.     

大落角机动目标逆轨拦截最优滑模制导律设计

针对阵地防空中大落角机动目标较难拦截的问题, 首先采用最优控制理论设计了具有攻击角约束的最优制导律, 为提高最优制导律的鲁棒性，结合变结构控制理论设计了带攻击角约束的最优滑模制导律。考虑到目标弹道倾角通常难以测量的问题, 采用扩张状态观测器对目标弹道倾角进行估计。基于李雅普诺夫稳定性理论对最优滑模制导律进行稳定性分析, 设计了能保证系统稳定的参数变化函数。仿真结果表明, 最优滑模制导律能以期望的攻击角和较小的脱靶量命中目标, 制导过程中指令变化较为平稳, 对目标的加速度机动具有较强的鲁棒性。     

防御性制空截击中警戒巡逻空域规划建模

针对防御性制空截击作战中警戒巡逻空域规划问题, 建立了一种有效的空域规划模型。首先, 综合考虑己方兵力部署以及敌机威胁方向, 确定截击线的划设位置。其次, 选择相对角度、敌机速度和敌我距离三项指标构建威胁评估模型, 确定出空域的方向。然后, 根据我机采用的截击战术, 在空域可规划范围内确定空域的位置和数量。最后, 结合敌机可能突击高度的上下限, 计算出空域的高度设置范围, 进而建立一套完整的警戒巡逻空域规划模型。通过不同情景下的仿真实验, 验证了所建模型的合理性和有效性。     

三峡山地不同林型冠层截留特征及再分配过程研究

森林冠层对降雨的截留和再分配是生态水文学的重要研究内容.截留过程因降雨特征、森林类型及立地环境存在差异.以三峡库区山地的暖性针叶林、落叶阔叶林和针阔叶混交林三种林型为研究对象，对比了2018年植物生长季(4—11月)56场降雨的再分配特征及影响因素.结果表明：1) 降雨在三种林型的再分配特征具有明显差异.暖性针叶林的透流量、树干径流量、林冠截留量分别占同期林外降雨的62.0%、7.2%、30.8%；落叶阔叶林分别占77.9%、3.5%、18.6%；针阔混交林分别占73.3%、2.7%、24%. 2) 再分配参数与降雨量的相关分析显示，三种林型下树干茎流量、透流量均与降雨量呈线性正相关关系，冠层截留量与降雨量呈幂函数关系. 3) 场次降雨特征也会影响再分配，大雨和暴雨时三种林型内降水再分配的动态过程存在明显差异.三种林型的降雨再分配过程因受降雨量、降雨强度等降雨特征和林冠结构的影响而产生差异.针阔叶混交林在强降雨条件下能够更有效地减缓降雨对地表土壤的强烈冲击，减少水土流失.