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[硕士论文] 翟田田
控制工程 北京交通大学 2018(学位年度)
摘要:在传统的军车训练以及阅兵训练中,不论刮风还是恶劣的气候条件下,车辆驾驶员都要在这种残酷的环境下进行驾驶训练。并且,这种大规模的训练方式一方面会对于真车产生一定的磨损,另一方面也会消耗更多的油料以及人力物力。为了解决这些现实的问题,应军方的需求,本课题以虚拟现实作为背景,同北京雷神博峰信息技术有限公司合作共同研发设计了一种新型的基于虚拟现实技术的战车模拟驾驶器。本文首先分析了基于虚拟现实的战车模拟驾驶器的研究现状和发展趋势,结合当前汽车以及坦克模拟驾驶器在国内外的发展趋势,提出了一种新型的战车模拟驾驶训练系统的设计与实现方法。将该设计应用于阅兵训练中,不仅能够提高驾驶员的驾驶水平,还可以减少驾驶员的训练时间,并且模拟出的场景逼真、操作简单、安全可靠,大大节省了训练对于真车的磨损和对弹药、油料的消耗。本文的主要工作如下:
  首先,分析了国内外模拟驾驶训练的发展现状以及本课题的研究意义,然后介绍了基于虚拟现实的模拟驾驶系统的主要技术指标,并完成了系统总体方案设计。其次,以Unity3D作为系统开发软件平台完成了三维模拟驾驶场景的搭建和渲染,包括战车模型以及建筑物的构建,车体碰撞形体的设置和碰撞模型的建立;分别从传动系、转动系和制动系建立了动力学控制模型,从物理学角度分析了模拟驾驶器中各个参数对于系统输出的影响,然后通过北京南口阅兵村军方的支持,从实际环境中的车辆运动中获取真实数据并同动力学模型输出的数据对比,最大误差百分比均在5%以内,符合既定的指标,验证了模型的准确性。
  为了增强虚拟现实系统的真实触感,增加了G27方向盘组件和三自由度平台与软件系统三者之间的通信。并从系统的整体实现出发,完成了三维显示系统和多网络通信的构建,最终实现共享虚拟现实的目标。从系统功能的实现和性能方面完成了系统关键设备的标定实验和系统整体的测试,对伺服驱动系统进行阶跃信号响应实验,控制计算机自动采集间隔1ms的3000个控制计算机期望位置信号和实际输出电动缸的长度信号,再由Matlab绘制成波形图并以表格和折线图的形式表示了出来。最后对基于虚拟现实的战车模拟驾驶系统的整个研究内容和本人在系统开发中的主要工作做了总结。
  由北京雷神博峰信息技术有限公司共同设计的战车模拟驾驶器在部队中进行了广泛的应用,并取得了非常好的效果,获得了军方领导的大力赞扬。
[硕士论文] 张君龙
检测技术与自动化装置 山东大学 2018(学位年度)
摘要:轻武器的打靶射击训练是单兵训练的基础,能否保证这一训练的效率和质量将直接影响到部队训练的效果。目前我国在这方面仍然比较落后,仍沿用传统的实弹射击方法,这种射击训练存在开支大、危险性高、组织和实施繁琐等问题,难以保证部队单兵打靶射击训练的高效和有序进行。
  光电技术、微电子技术、网络通信技术、多媒体技术以及传感器技术的发展,为各种新式的单兵打靶训练模式创造了条件。本文针对实弹射击训练的不足,进行了基于线阵CCD的激光模拟射击光线检测定位的研究。该研究以激光代替实弹,以CCD光标靶代替传统的实弹纸靶。这样不仅提高了部队训练的安全性,节约了训练成本,而且由于引入了网络通讯技术、多媒体技术等,使得轻武器的射击训练更具信息化、智能化,保证了部队训练的效率和质量。
  论文首先介绍了基于线阵CCD的激光模拟射击光线检测定位研究的总体框架,包括上下位机的总体布局和各个模块的相互关系。其次介绍了论文的核心原理,包括CCD传感器的采集原理和光标靶的定位原理。最后对论文的主体部分进行介绍。
  论文主要分为上位机和下位机部分,上位机的控制模块实现对下位机的控制和对下位机传输数据的显示。下位机控制器模块分为FPGA模块和STM32模块。其中STM32模块为下位机的主控制器模块,FPGA模块为下位机的从控制器模块。主控制器模块主要完成上下位机的数据通讯,接收从控制器传输的数据并进行处理以及向从控制器发送操作指令。从控制器模块完成的任务是驱动线阵CCD传感器、驱动模数转换芯片AD9822、驱动SRAM存储器芯片,以及实例化FIFO的IP核等。上位机部分主要用c#语言,在.NET平台上开发,并且运行于指挥中心的PC端。
  论文最后是算法介绍部分和各模块的功能测试部分。算法部分包括滑动累加平均、双边缘中心定位法等。各个模块的功能测试部分包括上位机控制功能测试、数据存储与显示功能测试,以及下位机CCD传感器模拟信号图像测试等。测试结果显示各个模块达到了需求效果。
[硕士论文] 刘瑞旺
机械工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:航母的战斗力主要体现在舰载机的作战能力,舰载机的出动架次率是衡量航母战斗力的重要指标。舰载机的保障效率是影响出动架次率的主要因素,舰载机的保障任务需要各类保障人员与设备的协调完成,但保障人员受到甲板空间以及费用开支等因素的限制,需要尽量减少人员的配置数量。为了保证舰载机的保障耗时,且尽可能减少保障人员的配置数量,提高保障人员的利用率,本文从保障方式、技能熟练程度和人员数量配置等角度对舰载机保障人员的多技能配置进行研究;为验证得到的人员配置是否能够满足舰载机的保障需求,本文引入了疲劳度的概念来衡量保障活动中人员的负荷程度,并为连续多波次的保障活动制定了合理的人员调度方案,通过分析保障人员调度方案和其中人员的疲劳度对得到的人员配置方案进行评价。
  首先,明确了对舰载机保障人员配置和调度进行研究的必要性和本文的研究目标,分析了保障作业的特点和不同保障模式对保障活动的影响,并针对本文所研究的问题制定了总体设计方案。
  其次,针对本文所研究的问题建立了数学模型,为对保障人员数量和多技能的配置问题进行研究开发了舰载机保障人员配置优化系统,选用适用于本文研究内容的自适应并行遗传算法作为问题的优化方法,并通过实例证明了该算法的有效性。
  然后,应用开发的舰载机保障人员配置优化系统以单机和多机一体化保障两种保障方式,通过调整副技能熟练度值和人员数量等参数对保障人员的多技能配置进行优化,通过对得到方案的分析验证了保障人员配置优化系统的有效性,分析结果表明舰载机的保障耗时会随着人员数量的减少而增加,副技能熟练度值的减小会导致保障人员数量或保障耗时的增加,且多机一体化保障方式能够有效减少保障人员的使用数量,提高保障人员利用率。该系统所得出的方案能够为未来舰载机保障人员配置方案的制定提供参考。
  最后,为舰载机保障人员作业仿真子系统设计了保障人员调度优化模块,引入了疲劳度的概念对连续多波次保障活动中的人员作业负荷程度进行监测。根据在多机一体化保障方式下得到的保障人员配置方案,应用保障人员调度优化模块对多波次保障人员的调度进行优化,通过对保障人员调度方案和产生疲劳现象的保障人员进行分析,验证了保障人员调度优化模块能够制定出合理的保障人员调度方案,且疲劳度监测功能的加入使得指挥者能够直观的了解到保障人员的疲劳度,并对保障人员的配置情况做出评价。
[硕士论文] 陈维康
机械工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:航空母舰的打击作战任务主要依靠舰载机实现,舰载机的出动回收能力和出动架次率直接影响着航母的战斗能力。舰载机能否快速起飞进入作战状态是影响整个航母作战能力的重要因素,而舰载机的起飞过程中甲板调运环节至关重要。如何在有限的甲板空间、资源约束情况下,提高舰载机调度效率是提高舰载机作战能力的重要课题。
  本文主要研究的问题是多舰载机起飞调度任务,将多舰载机起飞调度任务的处理分为四个步骤。首先分析舰载机起飞调度问题:明确舰载机的甲板路径规划及调度问题是主要研究目标。对舰载机的运动学规律进行分析,并且用五边形简化了舰载机的几何模型,采用多边形法对甲板及障碍物进行了几何建模。通过建立碰撞检测系统保证舰载机运动过程的合理性及可行性。第二步对舰载机甲板调度路径进行规划:根据对舰载机运动学分析,针对舰载机的非完整性约束问题,采用了移动机器人领域常用的快速扩展随机树算法并加以改进,采用双向生长的方式提高了算法的效率。通过改进RRT算法与RRT算法的计算结果的对比验证了改进RRT算法的效果。对算法生成的调运路径应用B样条曲线进行平滑处理,使得到的规划路径更加符合实际情况,保证了算法的合理性和可行性。第三步对多舰载机起飞调度方法进行研究:通过对多舰载机起飞调度任务问题的分析,选用遗传算法对舰载机调运至起飞位的序列进行规划,给出了针对课题的遗传算法编码方式、适应度函数以及各种遗传操作的设计和实现步骤。最后以调运路径和起飞序列为基础,在航母甲板仿真平台上进行仿真验证,并对结果进行分析,提出了舰载机的调运优先级策略,对多舰载机起飞调度任务进行进一步优化,并与目前常用的贪心算法所规划出的结果进行比较,验证了本文中算法的有效性。
  仿真结果表明,本文提出的算法可以在具体案例中给出合理、可行的解决方案。通过与贪心算法得出的结果进行对比,本文中算法给出的方案耗时更短,对甲板资源的利用率更高,起飞序列的合理性也更强。为航母仿真平台中舰载机的调运任务提供了合理、可行的解决方案。
[硕士论文] 王文杰
电子与通信工程 内蒙古大学 2018(学位年度)
摘要:本文以解决边防部队采用人工方式在纸质媒介上登记备案的枪械出入库管理模式存在的问题为出发点,将RFID技术应用于枪械出入库管理中,采用软硬件结合的方式设计实现了枪械出入库自动识别、自动登记备案的枪械出入库管理系统。
  本文设计的枪械出入库管理系统以边防连队、哨所这样独立驻扎的小型单位为应用对象,根据应用环境的特点,系统硬件选择符合ISO/IEC18000-6C标准且以FI-R300A高功率REID射频模组为核心模块的UHF(超高频)RFID阅读器和以Alien Higgs3芯片为基础的UHFRFID无源小型标签。为了满足系统要求,采用在UHF频段基于电感耦合工作方式的近场阅读器天线搭建了UHF频段近场RFID系统,解决了UHF RFID标签在高介电常数环境下不能正常工作的问题。并通过对RFID系统的实际测试,得到在100%识读率的前提下,该RFID系统中的关键参数:阅读器最佳输出功率为25dBm;标签最佳识读位置为阅读器天线带状线中间区域垂直方向上距离天线表面5mm处,从而保证了一个可控的识读区域,做到了以柜为库,实现了枪械装备离柜即判断出库、进柜即判断入库的准确识别。
  本文依据EPCTM标签数据标准编码规范1.11版本提出的SGTIN-96编码格式三层通用数据结构,设计了系统的枪械信息标识编码,将枪械装备的基本信息按照一定规则编码成96位二进制数据作为枪械装备在系统中的唯一“ID”,即EPC码。本文以Microsoft Visual Studio2015为开发平台、采用C/S架构模式、运用双线程技术、以面向对象的C#语言对系统软件进行了设计开发。本文通过详细的角色分析和功能分析,设计了持枪人管理、枪械信息查看、枪械状态、枪械出入库记录、用户管理和枪械及标签管理六大模块,出于对系统数据的安全性考虑以及各模块功能的使用频率不同,将六大模块整合为两大块内容对应于普通用户和高级用户两级不同的登录权限。本文采用SQL Server2013对系统的数据库进行了设计,系统的所有数据都存放在数据库里的六张表里。
  最后采用软硬件结合的方式进行系统测试,验证本文所设计的枪械出入库管理系统可以实时查看枪械装备的在库和出库情况,可以实现枪械出入库的自动识别、自动登记备案生成出入库记录,可以对持枪人、用户及枪械和标签的信息进行管理。通过测试,验证枪械出入库的监测功能具有较高的可靠性和稳定性,测得系统平均每1.441秒更新一次在库枪械和出库枪械的状态信息。系统总体达到了设计要求。
[硕士论文] 陈超
机械工程 浙江理工大学 2018(学位年度)
摘要:折叠翼展开机构是导弹的重要部件,为导弹提供气动升力及控制力矩,有利于导弹发射装置的小型化。在展开过程中,折叠翼展开机构受气动力、铰链间隙等可变因素的影响,展开机构的故障模式呈现多样性,性能指标呈现出随机性。目前公开的关于导弹折叠翼展开机构的研究均为一次折叠,故有必要进行二次折叠翼展开机构故障模式及可靠性评价研究。
  以某型号导弹的二次折叠翼展开机构为研究对象,基于其机构特征及工作原理进行刚柔耦合动力学分析、FMEA和故障树分析、可靠性建模和可靠性仿真评价等工作,主要研究内容包括:
  基于二次折叠翼展开机构的工作原理及结构特征,利用FLUENT对导弹折叠翼进行CFD仿真分析,获得翼面的气动力(系数)并确定翼面气动载荷随展开时间的变化规律;采用HyperMesh建立展开机构刚柔耦合动力学仿真模型,将气动载荷加载于翼面,仿真分析获得中翼展开角度数据及各柔性部件的应力云图,确定展开机构的连杆为危险部件。
  按照FMEA分析方法,进行二次折叠翼展开机构的FMEA,得到展开机构所有可能发生的失效模式等;运用FTA法对展开机构进行定性分析和定量分析,得到展开机构最小割集,确定了机构的主要故障模式;依照所得到的主要故障模式,进行展开机构的故障判据分析,得到主要失效模式所对应的故障判据准则。
  以二次折叠翼展开机构的角度和时间、连杆弯曲应力为机构性能指标,建立翼面展开角度、展开时间和连杆弯曲变形的可靠性理论模型,根据参数化建模流程建立二次折叠翼展开机构的参数化模型,确定随机参数并选取性能指标作为输出,由此确立二次折叠翼展开机构的可靠性仿真模型。
  基于ADAMS建立的参数化模型,运用ADAMS/Insight对展开机构进行仿真试验,结合所建立的可靠性模型计算得到展开机构的可靠度,完成其可靠性仿真评价,为后续二次折叠翼展开机构的相关可靠性研究提供支持。
[硕士论文] 白军艳
机械工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:航空母舰上各项作业的顺利进行,均依赖于甲板作业人员的互相协助。合理的人员作业规划,可以提高舰载机的出动架次率,影响航母作战能力。在虚拟环境中通过仿真技术,研究虚拟人的运动路径以及作业动作,模拟真实活动场景已成一种趋势。如何在虚拟环境中利用路径规划技术,保证虚拟人在复杂环境中安全避开虚拟环境中的障碍物,顺利高效率地到达目标地点已成研究热点。在开展舰载机出动回收仿真过程中,虚拟人在行走时会遇到舰载机、飞机牵引车和其他虚拟人等,为了能够真实地呈现虚拟人的运动以及相关动作,采用基于行为的虚拟人路径规划方法解决虚拟人运动路线的问题。并利用DI-Guy添加甲板不同作业类型的虚拟人员的行走动作、以及完成不同作业的动作,实现仿真过程人员动作可视化。本文主要研究内容包括以下几个方面:
  (1)开发设计了虚拟人路径规划及仿真子系统结构。系统包括通信模块、基本行为分类模块、行为决策模块、环境信息模块、监控模块、行为规划控制器模块、虚拟人作业动作仿真模块和二维、三维显示模块九个模块。
  (2)虚拟人运动路径规划基本行为设计。建立环境模型,对甲板、设备、资源以及舰载机等不同类型的运动物体进行分别建模。在环境模型的基础上,通过辨识检测不同障碍物的类型,完成虚拟人运动行为映射。虚拟人行为主要分为运动虚拟人基本行为和静态虚拟人主动避障行为。依据行为映射结果,设计不同的反应模式即避障行为方法。
  (3)虚拟人行为融合。为了让虚拟人在运动过程中同时考虑避障以及运动目标点,设计了避障行为和奔向目标行为的融合。对不同的行为进行优先级设定,紧急行为和静态虚拟入主动避障行为优先级最高,直接快速避开障碍物。其他情况时利用模糊逻辑控制算法,为虚拟人设置了行为融合控制器,将其他三种避障行为和奔向目标行为进行融合。此处的行为融合既考虑避开障碍物又考虑如何能使得虚拟人尽快到达目标点。
  (4)采用DI-Guy进行虚拟人行为构建,然后利用Vega将三维虚拟人导入场景中,为虚拟人添加一系列行走、作业动作并实时更新位置,实现甲板作业虚拟人员运动和作业过程的三维可视化。对于仿真过程中特定的动作,利用DI-Guy Motion Editor进行动作设计。
  (5)在舰载机出动回收仿真系统中验证该路径规划方法的可行性。将基于行为的路径规划仿真实验结果与采用基于人工势场法的路径规划仿真实验结果进行比较,得出基于行为的路径规划方法在仿真系统中更加理想。
[硕士论文] 吴波
水声工程 哈尔滨工程大学 2018(学位年度)
摘要:随着现代水下武器装备的快速发展和变革,鱼雷等水下来袭目标具有高速、强机动、隐蔽性好等特点,现代海战中水面舰船所面临的威胁越来越严峻。因此建设一个具有良好预警识别、定位跟踪以及预测性能的水下来袭目标防御打击系统已经迫在眉睫。本文重点研究对水下来袭目标的定位跟踪以及预测技术。
  利用具有一定基线长度的两个矢量水听器对水下来袭目标进行纯方位被动定位,基线长度和矢量水听器的测向精度是影响定位精度的关键因素,通过增大基线长度或者提高水听器的方位估计精度,可以有效提高定位精度。通过仿真和湖试数据验证了双矢量水听器纯方位定位的有效性。为了提高目标在高速低信噪比时的测向精度,本文采用了瞬时相关积分的办法,并仿真分析了其有效性。
  在对机动目标进行跟踪时,不同的机动模型具有各自的适用情况。本文介绍了CA、CV、Singer、CS四种模型,并对这几种模型的跟踪性能进行了仿真分析和湖试数据验证,发现单一模型往往无法准确描述目标的复杂机动。因此本文采用IMM算法来提高对复杂机动目标的跟踪性能,并且通过仿真和湖试数据验证了IMM算法对复杂机动目标的跟踪能力优于单一模型的跟踪算法。
  精确的预测可以对水下来袭目标进行更有效的杀伤,且在目标失跟时,可以提供一个可信的目标位置信息。本文通过仿真分析了卡尔曼一步预测和灰色预测的预测效果,结果表明两种方法的预测误差均可小于系统的量测误差。结合两种算法的优势,本文还提出了一种将灰色预测和卡尔曼一步预测结合进行预测的灰色卡尔曼预测算法,并通过仿真和湖试数据验证了其有效性,结果表明灰色卡尔曼预测方法的预测效果优于前两种算法。
[硕士论文] 郑盛
机械设计及理论 浙江理工大学 2017(学位年度)
摘要:折叠翼展开机构是众多导弹上的重要组成部件,在现代导弹中广泛应用。其可靠性直接决定导弹的发射成功与否。本论文在论述折叠翼展开机构研究现状的基础上,针对“一字型”折叠翼,分析其运动功能可靠性并建立灵敏度模型。采用理论求解和仿真求解相验证的方法,得到影响展开机构可靠性较大的关键参数的灵敏度值。利用ADAMS/View综合分析多参数影响下的折叠翼展开机构展开角度可靠性。这对工程实际以及导弹折叠翼展开机构的设计和研究具有非常重要的指导意义。
  首先,对国内外折叠翼展开机构主要类型按驱动力和折展方式进行综述,对机构可靠性灵敏度的研究现状、方法和发展趋势进行探讨。在这基础上概述可靠性灵敏度求解存在精度不高以及对“一字型”折叠翼展开机构灵敏度仿真求解研究存在空缺的现状,为“一字型”折叠翼展开机构可靠性灵敏度研究奠定基础。
  其次,对“一字型”折叠翼展开机构进行简化处理,分别建立折叠翼展开机构启动阶段、展开阶段、锁定阶段模型,得到极限状态方程,建立可靠性灵敏度模型。通过对极限方程求偏导得到关键参数的可靠性灵敏度表达式。针对理论求解灵敏度值介绍了改进一次二阶矩法(AFSOM)并求解折叠翼展开机构启动阶段的可靠度以及相关参数的灵敏度值。采用“有效杆长理论”分析铰链间隙以及杆长尺寸参数,求解展开角度可靠度以及参数灵敏度值。将锁定阶段看成一个悬臂梁变形,求解锁定阶段可靠度以及参数灵敏度值。
  再次,建立折叠翼展开机构ADAMS参数化模型并输出响应。考虑驱动力峰值,铰链间隙,尺寸误差的基础上,通过ADAMS/Insight设置参数分布类型,仿真求解折叠翼展开机构可靠度和参数灵敏度值,将其与理论值进行对比验证模型正确性。在MATLAB中进行GUI开发,编写折叠翼展开机构可靠度计算软件。
  最后,对影响折叠翼展开机构可靠性灵敏度值高的关键参数翼长、推杆长度、驱动力大小分别进行单独影响分析,得到其各自影响展开角度的规律。将ADAMS/Insight中的数据通过MATLAB数据拟合,得到双参数下对展开角度的综合影响规律,完成折叠翼展开机构可靠性灵敏度研究。
[硕士论文] 宣丁聪
仪器仪表工程 西安工业大学 2017(学位年度)
摘要:射击密集度参数是轻武器性能的一个重要指标,随着靶场测试技术的发展,射击密集度参数自动化测量系统不断涌现,如何评定自动化测量系统的测量精度一直没有得到很好的解决。为了满足轻武器射击密集度自动测试系统测量精度评估试验中纸靶弹孔高精度自动测量的需求,本文采用了扫描仪获取纸靶弹孔影像、图像识别和计算弹孔坐标的方法,进行了有关硬件选型、软件设计的工作,并针对系统进行了误差分析和试验验证。主要完成的工作和研究成果有以下几点:
  (1)研究了轻武器射击密集度参数自动测试系统,提出了评测总体设计方案。该方案先利用扫描仪获取纸靶弹孔图像,对图像进行预处理,通过弹孔识别算法计算出弹孔坐标,将所得结果与轻武器射击密集度参数自动测试系统测试结果的精度进行比对试验。
  (2)研究了滤波、二值化处理、腐蚀、膨胀和弹孔识别等图像处理算法,编写了基于Matlab的图像处理程序,并进行了仿真;研究了轻武器射击密集度参数计算公式和弹孔质心坐标计算方法,并利用Visual Studio2013开发平台使用C#语言编程设计了评测系统的显示模块、参数计算模块、接口模块以及主界面控制模块等程序代码,通过调用Matlab图像处理封装的动态链接库(DLL)文件,实现了纸靶弹孔中心坐标以及射击密集度参数的自动计算功能;同时,设计并实现了纸靶图像坐标的标定工作,保证了测试系统的精度。
  (3)对测量系统进行了误差分析,实际射击试验验证了设计的测量系统的可行性。
  本文设计的纸靶坐标高精度测量方法既能用于各种原理的密集度参数自动测试系统的精度评测,也可以用于企业生产中的实弹射击密集度测量试验。
[硕士论文] 杜鑫
控制工程 湘潭大学 2017(学位年度)
摘要:反导通信网络的研究是随着信息化、网络化战争而带来的产物,是一个国家建立一套完备的弹道导弹防御体系必须要研究的重要部分。根据复杂网络理论,提升网络的整体特性主要从两方面入手,提升通信网络本身固有的能力以及提升通信网络在作战信息分配的通信效能。然而,反导通信网络由于本身固有的网络的复杂性和特殊性,如何针对通信网络能力和效能建模,长期以来是一个难点和热点问题。本文以反导通信网络为研究对象,开展基于复杂网络的反导通信网络通信效能的建模与仿真工作。本文的主要研究工作包括:
  第一,研究了基于复杂网络的反导通信网络作战效能研究中的应用方法。在深入分析了反导通信网络的通信装备组成,组织结构以及作战通信过程的基础上,研究了反导通信网络复杂性等特点。在此基础之上探究了基于复杂网络的反导通信网络建模核心思想以及其区别传统仿真所表现出的适用性和优势。最后,综合上述研究,得出本文的反导通信网络作战效能研究策略。
  第二,建立了反导通信网络模型。首先根据复杂网络理论,设计了适用于反导通信网络建立的物理网、关系网、交互网三层网络架构。其次,根据每一层网络架构之间嵌套关系与网络职能,建立了每一层网络所需建立的相关模型描述。
  第三,开发了用于反导通信网络研究的仿真平台。利用 NS2通信网络仿真工具,研究开发了适用于反导通信网络的计算实验仿真应用平台,详细描述了各层网络模型仿真实现过程。
  最后,完成了反导通信网络仿真实验与结果分析。设计了基于复杂网络的反导通信网络作战实验想定方案,从网络拥塞的角度着手,对一种典型的多枚来袭导弹突防,展开仿真分析。其中,在现有通信网络能力下,提出了一种提高反导通信网络通信效能的路由算法。
  本文的研究对我国反导通信网的建设具有一定的参考价值。
[硕士论文] 黄聪
机械工程 哈尔滨工业大学 2017(学位年度)
摘要:吊放声纳是现代反潜作战中的重要组成部分,其中扩展装置的展开半径对吊放声纳的性能有重要影响。随着潜艇隐身技术的发展,研制新型可扩展吊放声纳成为一种趋势。
  本文中,首先在总结了各种吊放声纳的优缺点之后,提出了3种整体方案设计,开创性的将八杆机构运用到吊放声纳的扩展装置中。并根据总体设计要求,选用八杆机构作为吊放声纳的扩展装置,极大得扩展了吊放声纳的展开半径。选用五杆机构作为吊放声纳的驱动部分,完成了驱动部分的方案设计。通过米赛斯公式计算得到了耐压舱壁厚。
  基于矢量法建立了各个构件的运动学公式和动力学公式,编写了MATLAB的m函数,建立了MATLAB/Simulink仿真程序,获得了五杆机构的运动学和动力学仿真结果。在五杆机构仿真程序的基础之上,扩展得到了本文中所设计的八杆机构的Simulink仿真程序,得到了在吊放声纳的扩展装置展开过程中各个构件的运动学和动力学参数。同时使用Adams和MATLAB获得了八杆机构的输入函数,结合上述搭建的八杆机构Simulink仿真程序,完成了八杆机构的动力学仿真,获得了各个铰接点的约束反力和驱动力矩。
  使用流固耦合的方法,结合从仿真程序中得到的扩展装置展开过程中各个构件的约束反力以及驱动力矩等基本数据,完成了三种工况下的吊放声纳扩展装置的静力学分析。为吊放声纳的结构设计提供了重要参考依据。分别根据刘易斯附加水理论和流固耦合法,求得了吊放声纳在水中的固有频率,并与在空气中的固有频率做比较。定性分析了三种不同方法所导致的计算结果差异。系统分析了结构水下振动时,离水面的距离和海底的距离对其固有频率的影响。计算了不同截面形状的支撑杆在水中的阻尼和变形,实现了支撑杆的优选。
[硕士论文] 陈璇
软件工程 中北大学 2017(学位年度)
摘要:武器装备作战效能评估对武器系统设计、论证和定型、研制起着非常关键的作用,也是武装部队建设采办武器装备的重要依据。本文围绕武器装备作战效能评估的课题,以步枪作战效能评估为例,分别采用模糊层次分析法和基于作战仿真的视景仿真评估方法进行评估。视景仿真是计算机仿真的一个分支,这种评估方法在节省了人力、物力和财力的前提下,还可以重复模拟多个作战场景下的作战过程,使评估过程和评估结果可视化,是武器装备作战效能评估的重要手段之一。
  本文主要研究内容如下:
  (1)建立了基于视景仿真技术的武器装备作战效能评估的总体模型,分析了武器装备作战效能的评估方法。对基于作战仿真的装备作战效能评估方法如兰彻斯特方程法、蒙特卡洛法、指数法做了详细分析,并简要阐述了利用计算机图形学和可视化技术建立三维武器装备模型和视景仿真模型的内容。
  (2)运用模糊层次分析法对两不同步枪作战效能进行了详细地评估分析,并与视景仿真评估方法的评估结果对比分析。证明基于视景仿真技术的作战仿真法评估武器装备作战效能是行之有效的。
  (3)初步完成了基于视景仿真技术的武器装备作战效能评估软件的编写。以步枪作战效能评估为例,综合考虑综合火力、机动能力、适应能力三个作战效能评估指标,在四个不同作战场景中以M16步枪为基准步枪,评估某新型步枪的作战效能。
  软件通过了重庆某兵工厂的测试验收,证明基于视景仿真技术的作战效能评估方法对武器装备射击命中率、机动能力和适应能力的评估是行之有效的,同时也说明了基于作战仿真的武器装备作战效能评估方法是具有可行性的。
[硕士论文] 曾素颖
控制工程 华中科技大学 2017(学位年度)
摘要:随着自动规划技术在实际领域中的逐渐应用,真实动态规划环境的不确定性以及用户的个性化需求对自动规划系统的方案调整能力提出了更高的要求。带有复杂时间资源约束的航母甲板任务规划问题就是其中的一个代表性领域。动态变化的航母环境带来的异常情况往往导致方案在执行过程中无法按计划进行。指挥人员往往需要根据实际情况提出调整意见。而方案稳定性是衡量方案调整前后相似性的重要指标。更高的方案稳定性更有利于用户的理解与接受,也更有利于保留初始方案中已做出的承诺。在航母甲板任务规划这一类复杂约束领域,单一的方案修复与重规划方法无法满足其多样性需求。因此,本文在航母舰载机任务规划的基础上,结合方案调整的具体冲突情景与调整目标,在考虑方案稳定性的目标下设计方案修复与重规划机制,实现两种策略的优势互补。
  首先,本文根据航母甲板任务规划的基本特征,构建规划领域知识模型,提出了基于HTN的舰载机任务规划方法,实现了在复杂时态资源约束下的任务规划。然后,提出了航母甲板任务规划方案修复机制,在识别→修复→更新→迭代的修复框架下分别设计随机式、启发式、稳定式三种修复规则。所提出的迭代修复机制在规划时间上明显优于完全重规划;启发式规则下的编队时间优势明显;修复性规则下的方案稳定性优势明显。最后,设计考虑方案稳定性的动态目标环境重规划机制,编队时间与方案稳定性显著优于同等情况下的完全重规划方法。
  本文围绕航母甲板任务规划方案调整问题,提出了带有时态和资源约束的HTN规划算法,同时实现时态约束和资源冲突的推理。提出的方案修复机制,可以有效修复包括资源变化、时间变化、顺序变化在内的异常冲突。动态目标环境下的重规划机制,实现包括任务目标变化与新任务到达两种情况下的方案重规划情景。所提出的方案调整机制有助于提高规划系统应对动态环境的适应能力以及用户参与规划的灵活性。
[硕士论文] 张文琦
计算机软件与理论 华中科技大学 2017(学位年度)
摘要:作战飞机在起飞前需要开展一系列复杂的地面保障作业,由于保障场地空间和保障资源有限,多架飞机会频繁地竞争有限的空间资源和保障资源。飞机的作战任务通常十分紧凑,多波次循环出动作战,具有集中性、复杂性、连续性和突发性等特点。在复杂的场地环境下为大批的机群做好地面保障工作,保证战机高效且安全地出动是后勤保障系统的首要目的,也是整个战斗体系作战能力强弱的体现。协调规划飞机各工序的进度,合理分配保障资源,缩短战机在地面的保障时间能提高飞机的出动效率和保障资源设备的利用率,对降低寿命周期费用和战机保持高强度作战具有重大的意义。
  针对机群保障问题建立了带匹配约束、冲突约束和时间约束的优化模型,提出了一种全周期自适应优化算法。该算法主要解决了两个核心问题,第一个是把飞机机群分配到各个停机位等待工序的保障的问题,第二个是对进入停机位的飞机进行工序的保障的问题。对于停机位分配问题提出了基于规则的停机位分配算法,该算法能够均衡各停机位上的飞机,并确定各飞机进入停机位的顺序,同时还设计了一个停机位打分函数能帮助飞机选择更优的停机位。飞机的工序保障可抽象为混合作业车间调度问题,对此提出了变邻域搜索算法对飞机的工序调度进行优化。针对工序调度问题的内在结构,算法采用了基于插入操作或交换操作的三种邻域结构,通过不同的邻域动作优化了飞机的保障时长。此外,通过实验测试对提出的算法的性能进行了评估,证明了停机位分配算法和变领域搜索算法的有效性。
[硕士论文] 张东辉
中国古代史 黑龙江大学 2017(学位年度)
摘要:作为保卫国家的主要依托——武器的强弱关系着一个军队、国家乃至民族和社会的命运,而武器的强大与先进程度也直接影响到中国的发展。1900年沙俄对东北的侵占深刻的影响了其后的中国、东北亚乃至世界的政治格局和历史演进。导致沙俄侵略得逞和清军抗战失败的一个重要因素就是武器。本文旨在对1900年侵略东北的沙俄军队及东北驻防清军的武器进行对比研究,包括研制背景及过程,据体参数和性能,列装规模和战争中的使用情况。通过结合大量史料和具体战例,探析武器对1900年沙俄侵占东北战争的影响,以及武器在长远中对中俄两国历史进程的作用。
[硕士论文] 王传双
电子与通信工程 东南大学 2017(学位年度)
摘要:现代导弹装备不断向着电子化、数字化、信息化方向发展,然而导弹装备的维修方式还主要沿用事后维修和定期维修的方式,这不可避免的带来一系列问题:事后维修,是不坏不修,这种维修方式隐含较大的安全隐患;定期维修,是好坏都修,这种维修方式往往造成盲目修理或导弹装备失修现象。这种维修保障体制已难以适应越来越复杂的导弹装备保障需要。现在先进的维修理念是基于状态的维修(CBM,Condition-BasedMaintenance)和维护,而故障预测技术是其基础。利用军事物联网(MIT,The MilitaryInternet of Things)技术实现导弹装备智能化的故障预测,已成为世界各国军方关注的焦点。
  因此,借鉴和引入军事物联网工程技术体系的新思维和新方法,发展结合传统的物理模型和智能分析技术,并能处理数字信息、符号信息及知识信息的的智能故障预测技术,对于实现先进的维修理念最有利,并将引领一个导弹装备维修保障新时代的到来。但是,目前国内在这方面的研究刚刚起步,研究成果较少。本论文针对基于军事物联网技术的某型导弹智能故障预测方法展开研究,主要内容包括:
  首先,介绍了军事物联网的相关基础知识,研究梳理军事物联网的“四级七层”工程技术体系架构,为研究基于军事物联网技术的智能故障预测方法奠定了基础;
  其次,开展了军事物联网技术实现研究,给出了军事物联网技术在某型导弹装备信息实时感知、信息传输、海量信息的处理与存储、智能维修和寿命预测方法的实现架构;
  第三,研究了故障信息采集方法,优化了参数测量的种类,确定了传感器的配置,进行了数据处理和状态信息融合技术研究;通过嵌入微传感装置和自动采集设备,实现了导弹装备战技术性能的实时感知和在线处理,确保了装备感知、传输、汇总和上报的导弹装备数质量信息的实时性、准确性和完整性,研究如何迅速准确的实时感知导弹装备信息或非实时感知导弹装备信息;
  最后,在军事物联网技术的基础上,主要是具体研究确定某型导弹信息采集的途径和标准;研究构建某型导弹失效机理分析、扩展FMECA分析、故障预测模型设计和故障预测方法。论文研究成果对于提高部队装备保障能力,实现视情维修和精确化维修具有重要的军事价值和现实意义。
[硕士论文] 谢卓杰
火炮、自动武器与弹药工程 南京航空航天大学 2017(学位年度)
摘要:未来“空海一体战”中,航母及其战斗群编队作为主要的作战单元,是战场中重点打击的目标。及时准确评估航母战斗群遭受打击后的毁伤效果,分析其作战效能的变化情况,对指挥员掌控战场态势,制定作战方案是非常有必要的。针对这一问题,本文主要研究了航母战斗群的毁伤评估。开展具体工作如下:
  首先,构建航母战斗群毁伤评估系统。分析了航母战斗群的系统组成、易损性部位和基本编制。明确了对航母战斗群毁伤评估时的关键问题,包括评估指标的确定、毁伤数据的获取和评估的基本原则。介绍了航母战斗群毁伤评估系统与空海联合作战系统的关系。之后按照航母战斗群毁伤评估系统结构设计了毁伤评估的总体方案。
  其次,研究了航母的系统毁伤评估。针对航母的系统组成具有明显的层级特性,将层次分析法和模糊综合评价相结合对航母进行系统毁伤评估,并改进了层次分析法一致性校验的问题。仿真算例中对航母火控雷达系统和防空武器系统进行毁伤评估验证,结果表明,算法快速有效,且能对多级系统进行毁伤评估。
  再次,研究了航母舰载机保障系统的毁伤评估。针对舰载机保障系统在航母作战时的重要作用,分析其组成结构和在子母弹打击下各设施的易损性,建立基于模糊层次分析法的毁伤评估模型,用互反判断矩阵和三角模糊数互补判断矩阵分别确定子设施权重和主设施权重,综合得到舰载机保障系统的毁伤值。仿真结果表明,模糊层次分析法可以有效评估舰载机保障系统在母弹打击下的毁伤程度。
  第四,研究了航母弹射器的毁伤评估。在舰载机保障系统毁伤评估的基础上,针对航母弹射器做易损性分析并建立弹射器的几何模型。依据弹道导弹的战斗部威力和子母弹的散布模型,分析弹射器受到的爆炸物理毁伤,并基于蒙特卡洛方法模拟子母弹对弹射器的毁伤效果。仿真结果表明,弹射器及其所在甲板区域在遭受子母弹侵彻、半侵彻后,将极大削弱航母舰载机的作战效能,其结果直观且符合实际。
  最后,研究了航母战斗群编队的毁伤评估。针对航母战斗群编队作战时须考虑打击舰艇优先级的问题,从经典灰色关联分析法在解决多目标和多属性问题上的优缺点出发,提出了一种改进的灰色关联模型,对航母战斗群编队的毁伤进行评估排序。用熵权法和层次分析法分别确定毁伤评估指标的主观和客观权重,并结合为组合权重,充分利用评估指标所携带的毁伤信息,将参考序列曲线和备选序列曲线的邻接点形成的多边形区域作为灰色关联系数,通过灰色关联系数与组合权重确定改进的灰色关联度。通过仿真结果表明,改进的算法较经典方法得出的结果更为合理。
[博士论文] 刘苏苏
机械工程 南京理工大学 2017(学位年度)
摘要:现代战争中,轻武器得到了大量使用,即使在未来海陆空一体化联合作战的战场上,轻武器仍将是不可或缺的武器。枪弹是现代轻武器最基本的杀伤元,主要功能是杀伤人员等有生目标。有效地仿真和评估轻武器杀伤元杀伤效应对战伤救治以及枪弹性能优化具有重要的指导意义。目前,国内在杀伤元与靶标相互作用的基础理论、实验、仿真和效能评估方法的研究及相关平台建设方面还有较大不足,无法满足枪弹迅速发展的需求。因此,开展轻武器杀伤元杀伤效应仿真和评估系统平台建设及相关关键技术的研究具有重要意义。本文主要研究内容如下:
  为降低利用有限元方法仿真分析杀伤元与靶标相互作用的专业性要求,提高用户建模与仿真的效率,开展了基于Visual Basic和APDL的杀伤元侵彻明胶的参数化建模方法研究,并基于该方法分析了杀伤元参数对杀伤效应的影响。
  理论研究了步枪弹在侵彻明胶过程中有效接触面积的变化,通过引入面积分离率的概念和弹头长径比的影响,提出了阻力系数、升力系数与翻转角的关系式,进而建立了基于关系式的步枪弹侵彻明胶的运动方程。考虑弹体姿态与弹头能量释放的关系,基于明胶中步枪弹运动方程建立了明胶瞬时空腔运动模型。利用实验数据和数值仿真结果对新建立的关系式和运动模型进行了验证。
  基于人体横断面切片图像数据集CVH,构建了三维人体体素模型,结合伤道重建方法、损伤评估准则和人体损伤评估算法,建立了数字化人体损伤模型,可用于定量评估人体被杀伤元击中后的创伤严重程度和组织器官损伤引起的战士战斗力丧失情况。以人体体素模型为模拟靶标,提出了基于数字化人体损伤模型的杀伤元杀伤效能评估方法。此外,将本体技术引入到了人体损伤评估领域,结合SWRL规则和Jess推理,提出了一种基于知识的人体损伤评估方法。通过算例验证了上述方法和模型的可行性和有效性。
  为快速准确地从杀伤效应研究的历史试验数据中得到隐藏的知识,提出了基于数据挖掘的杀伤效应预测方法,建立了基于K-Means聚类和模糊关联规则的挖掘算法模型。利用该方法对不同杀伤元侵彻肥皂的关联规则进行了挖掘,并对强关联规则进行了验证。
  设计和开发了轻武器杀伤元杀伤效应仿真与评估系统(Effectiveness Simulation and Assessment System of Small Arms Ammo,ESAS-SAA),给出了ESAS-SAA系统的系统框架、总体结构和功能模型,并说明了系统中各个子系统功能模块的详细设计和实现方法。
[硕士论文] 宋遐淦
武器系统与运用工程 南京航空航天大学 2017(学位年度)
摘要:随着战斗机性能的不断提高,空战中的战场态势变得瞬息万变,如何进行合理决策占据有利态势,最终夺取空战胜利是现代空战重要的研究课题。本文重点研究了空战中的威胁评估、目标分配、机动决策这三个阶段,致力于提高空战决策每个阶段的自主性,使得整个空战决策系统具有高效率。
  首先,对不确定环境下空战态势评估技术进行了研究。在传统层次分析法的改进型评估方法的基础上引入灰色理论可能度函数的概念进一步进行了改进,使得评估结果更加客观合理。
  其次,对不确定环境下目标分配技术进行了研究。协同目标分配是协同作战的体现,本文将灰色理论中可能度函数概念与遗传算法相结合,针对性设计了相应的选择机制和模拟退火机制,有效改善了算法的快速性和收敛性,仿真结果表明:新设计的算法能有效解决不确定环境下协同多目标攻击决策问题。
  再次,对空战中如何进行机动决策以占据有利空战态势进行了研究。传统以机动动作库为基础的决策方式规划出的机动轨迹可实施性有待商榷,而将战斗机的飞行控制量离散化编码,采用智能优化算法进行寻优求解,规划出的轨迹易于执行。仿真结果表明:将智能优化算法应用到不确定环境下空战机动决策中是有效可行的,为空战机动决策研究提供了参考依据。
  最后,为了在有限的时间内计算出最佳或次佳的航迹,并且在飞行过程中实现轨迹动态修正,达到期望的战术目的,设计了轨迹跟踪飞行控制器并进行了完善设计,以此作为空战决策系统的执行机构。
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