2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.001
摘要:机载武器发射系统是军用航空器和机载武器之间的纽带和桥梁。将基于模型的系统工程(model based system engineering,MBSE)的研发思路和流程与机载武器发射系统应用相结合,通过需求分析、功能分析和系统设 计综合对其进行应用分析,并对MBSE 在机载武器发射系统的应用提出建议。试验结果表明,该研究对加快推进 MBSE 在机载武器发射系统的应用有一定的支持和工程意义。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.002
摘要:针对卫星资源和观测任务不确定条件下敏捷成像卫星任务调度与管理需求,设计实现任务动态调度仿真 系统。分析敏捷成像卫星任务动态调度仿真系统设计需求,设计仿真系统的总体结构、功能模块以及运行流程,利 用C#与Matlab 混合编程实现仿真系统,并通过典型实例验证。验证结果表明:该系统是可行、有效的,能满足数 据管理、任务调度、方案评价和显示输出等需求,并降低动态调整方案的扰动测度。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.003
摘要:为提高军用电子设备的可用性,对其维修性预计方法进行研究。探究维修性物理模型和数学模型,分析 维修性预计常用方法的特点和适用范围,在此基础上提出基层级平均修复时间的预计思路,研究总结符合工程实际 需求的、可操作性强的基层级平均修复时间预计流程,并通过实例进行应用分析。结果表明:该方法可指导设计师 更准确地对设备的维修性指标进行预计,为维修性设计提供支持。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.004
摘要:为了发现并解决多数据源之间的各种错误和差异,对基于数据源分析的数据增强方法进行研究。提出系 统的冲突模式和最小更新序列2 个概念,最小更新序列是各数据源之间各种冲突的紧凑表示形式,更新序列内的操 作顺序能够识别冲突之间的依赖关系,给出寻找最小更新序列的2 个算法:贪婪转移算法和转移近似算法,并进行 实验验证。验证结果表明:提出的2 个算法具有有效性,可以协助人们进行数据源和数据值的质量评估工作。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.005
摘要:针对传统伪随机码设计复杂、开发周期长的问题,设计一种多级数BPSK 调制的伪随机码波形生成系统。 在深入分析伪随机码产生原理和性能特点的基础上,应用PXI 模块、LabVIEW 软件和VI 工具包等设计工具进行系 统设计。结果表明:该系统具有较强的灵活性和扩展性,可用于演示伪随机码的产生和用于验证引信的抗干扰性能。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.006
摘要:为解决复杂产品研制生产中装配工艺更改频繁导致管控困难的问题,提出一种基于工作流的工艺逆向过 程建模方法。对复杂产品装配工艺逆向流程进行分析,以工作流为核心定义完整的装配工艺问题反馈、工艺变更及 新版本工艺下发的工作流程,提出新版本工艺实例化算法,并对工艺执行信息进行整合。结果表明:该方法能实现 装配现场问题快速反馈和新版本工艺文件快速下发,能维护工艺数据的一致性。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.007
摘要:为解决目前安全级控制系统存在架构通用性差的问题,开发一种基于1oo2D 表决架构的可重构式安全级 控制系统。对常用的1oo2D 配置实现、逻辑子系统2oo4D 配置实现、输入/输出子系统1oo1D 配置实现和主控制器 热备配置实现进行说明,对设计进行验证,并与国外DCS 系统进行比较。结果表明:该系统能提高参评的灵活性和 通用性,使系统只需通过变更用户组态软件和硬件插卡配置就能适用于不同的安全防护等级需求。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.008
摘要:针对传统α β 沾染检测仪设计中未考虑温度影响,测量结果受温度影响较大,无法满足高、低温环境使 用要求的问题,为提高仪器在高、低环境下的测量稳定性,在不改变原理设计的条件下研究其温度补偿方法。通过 对传统α β 沾染检测仪射线检测原理、脉冲甄别原理以及温度漂移现象进行分析,确定了温度漂移规律和原因,对 现有电路进行微调,提出了增益补偿和阈值补偿2 种方法,并进行试验验证。试验结果表明:增益补偿法、阈值补 偿法均有较好的补偿效果,有效解决仪器在高、低温环境下测量误差较大的问题,使设备达到新的环境适应性要求, 高低温环境下测量误差均小于±20%。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.009
摘要:针对传统并行总线的嵌入式系统信息交换及高速数据采集已不能满足高传输带宽、大数据IO 采集等要求 的问题,设计基于VPX 架构的高速信号板。从基于VPX 架构的高速信号板设计出发,采用10G BASE-KR 标准进 行高速PCB 板设计,并通过仿真验证及设计验证。仿真结果表明,该设计能达到阻抗一致性和高速性的要求。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.010
摘要:为实现栓系无人机快速精准地完成光电侦察任务,设计一套以数字信号处理器(digital signal processor, DSP)为控制核心,以三轴光纤陀螺实现视轴稳定的光电侦察任务载荷控制系统。介绍该系统的组成、工作原理、硬 件原理框图以及电机选型计算方法,采用双速度环的控制模型实现高精度稳定控制。结果表明,该任务载荷控制系 统的控制方法对提高无人机稳定瞄准和跟踪具有一定的工程参考价值。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.011
摘要:为提高全局运动估计的准确性,提出一种基于定向旋转不变性(oriented FAST and rotated BRIEF,ORB) 特征匹配的全局运动估计算法。首先对差分图像进行分块,通过设定阈值来筛选出有效的背景运动模块,然后经ORB 特征匹配后,代入六参数运动模型,通过最小二乘法求解出估计参数,最后对当前帧做补偿,比较补偿前后的差分 图像中的目标轮廓的清晰度。实验结果表明:该算法能有效去除局部运动的影响,在保证全局运动估计准确性的同 时,也确保该算法的有效性。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.012
摘要:为了保证软件测试的安全性和可靠性,根据某嵌入式计算机软件的系统测试需求设计了一种系统测试的 方法。该方法先介绍了军用、民用嵌入式软件测试现状及单位内部测试情况,然后从平台硬件构成、软件设计、主 要功能及其应用效果阐述了测试平台的设计思路。研究结果表明:该方法的通信协议可以根据测试需求进行自定义, 方法的通用性较强;能够按照项目的需求规格说明书,以脚本的方式自由编写测试用例,自动收集测试数据,提交 测试报告,为嵌入式计算机软件的系统测试提供了有力的基础支撑和条件保障。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.013
摘要:为解决传统反潜巡逻机检查搜潜存在作用距离短、搜索盲区大、精度低和经济性差的缺点,提出基于多 基地声纳的反潜巡逻机检查搜潜方法。根据反潜巡逻机先布设的多基地声纳阵得到潜艇初步定位坐标,以4 种不同 的方案补投被动浮标,并利用声波衰减原理和TOL 算法分别通过Matlab 进行多基地搜索概率和GDOP 定位精度的 仿真。仿真结果表明:同等条件下,反潜巡逻机进行等边三角形补投被动浮标情况下的多基地声纳检查搜潜方法具 有高搜索概率和定位精度,并能使用较少的浮标形成一个有效的检查圈。该方法可应用于反潜巡逻机检查搜潜,对 反潜作战具有一定的军事意义。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.014
摘要:为了更真实地反映发动机尾焰流场的特征,以某型运载火箭为例,对其流场数值进行模拟。运用计算流 体力学方法,以3 维双喷管发动机为模型,考虑尾焰工况为氢气、一氧化碳、二氧化碳、水蒸气组成的混合气体, 对运载火箭的发射流场进行模拟仿真,分析尾焰流的近场激波系结构和参数分布特征等。分析结果表明:混合气体 情况下的流场各个参数分布和激波系结构与理论分析结果一致,地面上距离喷管中心1 m 位置处受最大压力,大约 为0.4 MPa,在两喷管中心温度最高,为2 700 ℃,为后续相关实验测量提供了参考和理论依据。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.015
摘要:反潜作战是现代海战中水面舰艇的主要作战任务之一,对潜搜索行动是水面舰艇反潜作战的重要组成部 分,是实施对潜攻击的前提和保证。针对目前常规多舰扩方搜索方法存在搜索效率低、协同能力弱的问题,对现有 的2 种多舰扩方搜索样式进行协同路径优化。根据舰艇声呐搜索原理以及实际反潜战术的应用,以在固定搜索时长 内使得搜索效能最大为目标,建立了2 种搜索样式最优协同路径问题的数学规划模型,给出了运用改进的协同进化 算法规划多艘舰艇搜索路径的具体求解过程,并通过仿真实验得到不同搜索样式下的多舰协同最优搜索路径。结果 表明:该方法具有搜索范围大、搜索效率高的特点,相比常规方法具有较大优势,适用于解决多舰扩方反潜搜索路 径规划问题。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.016
摘要:基于卫星工具软件(satellite tool kit,STK)强大的建模与仿真、分析与计算等功能,对Matlab 与STK 的 连接接口进行研究。建立Matlab 与STK 之间的通信模型,将STK 与Matlab 联合仿真分析应用于Walker 星座的设 计与优化。通过Matlab 命令实现对STK 的连接、对象创建与数据提取功能,并进行数据可视化处理。结果表明:轨 道倾角的变化对寻访时间的影响较大,而轨道平面数的变化对寻访时间影响较小;创建的Walker 星座设计的交互界 面,可为航天任务仿真分析提供方便有效的支撑平台。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.017
摘要:为提高现代战争过程中对敌军飞机的识别能力,针对军用飞机样本量少、不同视角条件下形变明显的特 点,提出一种融入center loss 的卷积神经网络与ANN 分类器结合的飞机类型识别方法。首先利用3Dmax 软件制作 的6 000 张5 类飞机图片对构建的多层CNN 模型进行训练,并利用这些图片的CNN 特征训练ANN 分类器,然后用 训练好的网络模型和分类器对真实飞机样本进行预测分类。实验结果表明:在样本量少且目标形状复杂的情况下, 该方法对5 类军事飞机的识别精度可达到97.17%,是一种切实可行的飞机类型识别算法。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.018
摘要:为提高自动导引小车(automatic guided vehicle,AGV)运动控制效率,建立了AGV 的3 维模型和运动模 型,通过Matlab/Simulink 对AGV 的运动模型进行仿真分析。分别使用PID 控制、模糊控制和模糊PID 控制方法对 AGV 的运动进行仿真,得到3 种控制方式的响应时间和控制效果,并从行走距离和响应时间进行分析。仿真结果表 明:建立的Simulink 模型真实可靠,模糊PID 控制效果比模糊控制和常规PID 控制效果更好,可为AGV 的控制研 究提供参考。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.019
摘要:结合2016年中国机器人大赛武术擂台赛无差别1vs1赛项目要求,提出一种武术擂台机器人的设计方案。 从控制策略、运动规划、控制系统、感知系统、运动系统和机械结构等方面,介绍南京大学金陵学院 1 队机器人的 基本情况,给出竞赛策略。结果表明:该方案硬件与结构简单,不仅能使整个系统达到较高稳定性,还能节约成本。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.020
摘要:为实现移动机器人楼层内的自主定位,研究了基于编码器和陀螺仪的相对定位,基于超声波传感器结合 地图信息的走廊路口的绝对定位和基于机器视觉的目标房间位置绝对定位相组合的定位方法。设计和实现了该组合 定位系统,根据需求完成定位总体方案设计、走廊相对定位设计、走廊路口和目标门牌位置绝对定位设计,并选用 合适的传感器,以实验室轮式移动机器人为对象对组合定位系统进行实验验证。实验结果表明:该组合定位系统在 楼层内定位误差不超过30 cm,在目标位置处的定位误差不超过15 cm,能实现在整个楼层内的精确定位。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.021
摘要:为了定期监视大型远洋货轮、油轮等船舶,保证港口、航道、口岸以及船舶的安全,针对自主研发的新 型船用水下安全检测机器人开发了一套多功能、模块化的控制系统。该控制系统主要包括水面控制与水下控制2 部 分。水面控制系统采用MFC 开发的上位机监控软件,采用网络通信通过脐带缆与ARM9 为核心的水下控制系统通 信;水下控制系统中主控芯片通过CAN 总线与从控制器ARM-M0 进行通信从而控制推进器、机械手及其外围设备 等。采用一种改进的自适应卡尔曼滤波器,并进行ROV 水下结构检测、定深、定航等水池实验。结果表明:该控制 系统控制效果较好,实现了对水下机器人的远程操控。
2017, 36(12). DOI: 10.7690/bgzdh.2017.12.022
摘要:基于国际水中机器人大赛水中角力项目,为了获得胜利,对策略的选择进行研究。首先对水中机器人角 力进行建模,建立运动学方程,然后运用微分对策进行分析,求解得出了最优策略。实际应用结果表明:该策略可 以在最短的时间里,获得最有利的对局局势,能够为实际的工程实践提供参考。