• 2022年第41卷第10期文章目次
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    • >武器装备智能化
    • 基于改进YOLOv4-tiny 的舰面多目标检测算法

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.001

      摘要 (227) HTML (0) PDF 674.69 K (529) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对舰面多目标的检测问题,提出一种改进YOLOv4-tiny 的舰面多目标检测算法。在卷积神经网络中引 入卷积注意力模块(convolutional block attention module,CBAM),通过混合通道特征和空间特征来关注舰面目标和 抑制背景特征,提高网络的抗背景干扰能力;针对目标尺度变化加入空间金字塔池化结构(spatial pyramid pooling, SPP)以融合不同尺度的特征,提高对不同大小目标的检测能力;使用Mish 激活函数替代Leaky ReLU 激活函数以获 得更好的泛化能力。实验结果表明:5 类舰面目标的平均检测精度为92.22%,接近YOLOv4 算法的96.48%,而检测 速度(frames per second,FPS)达到了42.5 帧/s,远高于YOLOv4 的18 帧/s;该算法能较好地平衡准确率和速度的关 系,可以对舰面目标进行实时检测。

    • 简易被帽结构弹丸的穿甲性能研究

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.002

      摘要 (129) HTML (0) PDF 621.29 K (444) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对穿甲弹侵彻时的性能问题,给出一种简易被帽设计方法。描述低速穿甲跳弹的基本因素,阐述简易 被帽结构的设计原理,介绍对倾斜穿甲性能的影响,通过合理设置预分离截面大小,从而增大倾斜穿甲角度。采用 数值分析和飞行试验进行验证,结果表明:该方法可避免倾斜穿甲时弹丸跳弹和保护弹体主体侵彻结构在碰击目标 时不破碎,提升了弹丸约10%的穿甲能力。

    • 基于Simulink 的点火电流计算方法

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.003

      摘要 (130) HTML (0) PDF 385.71 K (371) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对电火工品实际工程应用中如何保证其可靠作用的问题,提出一种基于Simulink 仿真软件的点火电流 计算方法。分析电火工品点火原理,综合考虑高温环境下点火电路电缆阻值变化、接插件接触电阻等影响因素,通 过仿真计算复杂点火电路点火电流,并进行试验验证。结果表明:该算法能提高火工品工作可靠性,节省研制成本, 为工程设计领域提供一种可行的方法。

    • 军用动力外骨骼的发展现状及关键技术综述

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.004

      摘要 (231) HTML (0) PDF 1.27 M (1354) 评论 (0) 收藏

      摘要:为推动军用动力外骨骼实战应用,对国内外较为成熟的军用动力外骨骼项目进行分析综述。介绍人机耦 合、主动控制、机器驱动、能量供给以及新型材料等关键技术的具体功能和应用现状,结合军事需求对未来可能利 于外骨骼系统发展的新型技术加以展望,根据实战需要阐述军用动力外骨骼3 种战场运用方式,展望其未来发展方 向。结果表明,该分析可为我国军用动力外骨骼发展提供技术参考。

    • >自动测量与控制
    • 一种面向测试人员的不确定度评定管理工具设计与实现

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.005

      摘要 (79) HTML (0) PDF 939.98 K (244) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一线测试人面临的不确定度评定管理难题,基于客户端/服务端架构开发了不确定度评定管理工具。 梳理设计思想,提出向导化、工具化和信息化的设计需求;从系统架构、功能规划和数据关系等方面对软件进行总 体设计,重点介绍服务器调用Matlab 程序、辅助评定和辅助验证等核心功能的实现;以辅助评定功能为例,采用小 功率座校准因子不确定度评定对软件功能的有效性进行验证。结果表明:该软件规范了不确定度评定管理流程和结 果输出表达,体现了很好的向导化、工具化、信息化和网络化特点,满足基于测量设备的不确定度评定管理要求, 具有较好的推广应用前景。

    • 基于自抗扰的翼身融合客机控制器设计

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.006

      摘要 (69) HTML (0) PDF 558.83 K (550) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对翼身融合布局客机操纵性差、安定裕度小、抗扰动能力弱等问题,采用自抗扰技术进行控制器设计。 根据翼身融合客机的六自由度非线性模型,结合自抗扰控制器(auto disturbance rejection controller,ADRC)原理设计 客机的姿态控制律,并对ADRC 参数进行分析,采用改进粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)对参数进行 整定;建立重心位置变化对于客机状态影响的数学模型,并对重心渐变情况下的客机姿态进行仿真;在客机垂直方 向加入紊流风扰动,观察其过载变化情况,并对客机的乘坐舒适性进行评价。仿真结果表明:采用ADRC 可以有效 控制客机的姿态变化;同时,在面对重心位置变化以及紊流风扰动时,可以稳定地控制飞机,使翼身融合客机对于 重心变化与紊流风干扰具有较强的鲁棒性,保证客机的安全飞行及乘员的乘坐舒适性。

    • 军用运输车辆高精度定位导航研究

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.007

      摘要 (73) HTML (0) PDF 1.57 M (723) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对军用车辆导航应用的高可靠、抗干扰、低成本需求,设计以北斗(Beidou navigation satellite system, BDS)与惯导(inertial navigation system,INS)松组合为核心,融合地图匹配、车辆运动信息辅助等方法的高精度定位 导航方案。分析车载BDS/INS 松组合信息融合过程和方法及车载里程计/捷联惯导系统(strapdown inertial navigation system,SINS)补偿组合算法,并基于此定位导航方案进行仿真分析,研制导航定位模组并进行道路测试。仿真和道 路测试结果验证了该定位导航系统的有效性。

    • >大数据与人工智能
    • 基于深度学习的无人机指令意图识别技术

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.008

      摘要 (202) HTML (0) PDF 508.29 K (439) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现空管员直接发布指令来操控无人机,结合深度学习在自然语言处理(natural language processing, NLP)中的应用,提出一种基于深度学习的无人机指令意图识别方法。使用改进Skip-Gram 模型生成指令文本的词向 量,输入到卷积神经网络进行指令文本分类,得到空管员发布指令的意图。通过实验验证,结果表明:该方法能够 较准确地对指令意图进行识别,有助于后续指令理解技术的实现,为进一步实现空管员与无人机直接交互做准备。

    • 基于优化VARIMA 的无人机发动机飞行参数预测模型

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.009

      摘要 (79) HTML (0) PDF 667.51 K (286) 评论 (0) 收藏

      摘要:为了预测无人机发动机飞行参数值,建立一种多参数关联的向量求和自回归移动平均模型(vector auto regression integrated moving average,VARIMA)。模型以无人机飞行数据作为输入,利用模拟退火算法对VARIMA 模型参数进行优化,构建多源飞行参数关联的数据模式,利用构建好的数据模式实现状态参数的预测。选取无人机 多次飞行的飞参数据进行实验。实验结果表明:优化后的VARIMA 预测模型预测性能好,比优化前的预测用时节省 了0.23 s。

    • >系统建模与仿真
    • 速射迫击炮横倾状态下射击偏差分析

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.010

      摘要 (78) HTML (0) PDF 479.83 K (278) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对横倾状态下速射迫击炮射击精度出现偏差的问题,通过建立速射迫击炮的坐标系,分析横倾前后速 射迫击炮的炮身状态并利用坐标变换,得出横倾状态下速射迫击炮射击偏差量的数学模型。利用Origin 软件,计算 速射迫击炮在不同距离和横倾角下射击时的方向偏差量和距离偏差量。分析结果表明,横倾造成的方向和距离偏差 量,随着射击距离和横倾角的增大而增大,但对于射击精度影响程度不同;距离偏差量较小,除边界射击距离外大 部分可忽略不计,而方向偏差量较大,应予以修正。结果表明,该计算方法和结果可为完善速射迫击炮射表提供 参考。

    • 基于Unity 3D 的舰船装备虚拟维修训练系统

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.011

      摘要 (107) HTML (0) PDF 1.37 M (432) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对当前舰船装备维修培训存在的条件限制和训练效率低、周期长等问题,设计基于Unity 3D 的舰船装 备虚拟维修训练系统,并对关键技术进行研究。通过3DS MAX 实现装备模型、训练场景和维修资源等3 维模型的 构建,基于组件化建模、实例复用等对模型数据库进行优化;开展逻辑仿真分析与设计,提出装备操作逻辑仿真方 法;通过故障树工具,对故障现象、故障源以及彼此之间的相互关系建立相关描述模型。运行实践的结果表明:该 系统具备良好的操作便利性和拓展移植性,可提升受训者的训练质效,为后续开展类似系统开发提供有益借鉴。

    • 推荐系统发展现状及相关军事应用展望

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.012

      摘要 (154) HTML (0) PDF 512.82 K (525) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对推荐系统在军事领域的应用,对推荐系统及现有的推荐算法进行研讨。根据阅读相关文献,结合智 能化技术的发展,将推荐算法分为:基于内容、基于协同过滤、混合、基于深度学习和基于知识图谱的推荐,分别 进行解释与分析,总结出不同推荐算法的特点和优劣性,并在情报产品分发、作战方案生成、装备体系建设3 个军 事领域进行展望与设想。结果表明,推荐系统是应对信息化、智能化战争的一个很有价值的发展方向。

    • 基于模糊理论的武器装备模拟训练效果评估

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.013

      摘要 (62) HTML (0) PDF 464.51 K (271) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对武器装备模拟训练效果评估的问题,运用模糊理论进行分析。从模拟训练和计算机自动评估的实际 出发,构建武器装备模拟训练效果评估指标体系;基于模糊层次分析法,建立武器装备模拟训练效果评估模型,提 出具体的评估方法步骤;以某型装备分解结合模拟训练为例,对评估方法步骤进行应用,验证其有效性。结果表明, 该评估方法可为以计算机为平台的模拟训练自动评价提供参考。

    • 炮兵旅装备维修专业确定方法

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.014

      摘要 (106) HTML (0) PDF 848.04 K (222) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统装备维修专业已不适应新装备要求的问题,采用模糊聚类的方法进行维修专业确定。根据炮兵 旅武器装备组成及维修任务,构建维修任务与维修能力的映射系统,建立各能力需求要素之间的模糊关系矩阵。示 例分析结果表明,该方法具有一定的可信度。

    • >2022水中先进机器人技术与应用
    • 基于矢量控制的开架式水下机器人

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.015

      摘要 (97) HTML (0) PDF 738.66 K (483) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高水域垃圾清理工作的效率,降低人力劳动成本,设计一种集清理水面及水底垃圾于一体的多功能 水中机器人。该机器人装有能够控制开关舱门的垃圾收集装置以储存收集到的垃圾;搭配的五轴机械臂可完成水面 下垃圾的定点清理;设计有能够在纵轴和周轴方向转动的矢量推进器;并配备有传统锂电池系统和新型铝-水电池系 统。结果表明:该机器人水中的姿态更加平稳,可在不同水域下工作。

    • 水下球形机器人视觉防碰撞编队策略

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.016

      摘要 (87) HTML (0) PDF 927.26 K (476) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决小型水下机器人编队系统协调周期长、碰撞事故率高等问题,提出一种基于双目视觉的领航者- 跟随编队形成方法。利用水下球形机器人平台的双目视觉系统通过点匹配算法实现机器人的3 维相对定位,将视觉 系统解算的控制量作为机器人运动控制的输入量,根据机器人的运动性能设置安全阈值以实现机器人的水下防碰撞 编队,开展2 个球形机器人的编队实物实验。结果表明,该方法具备有效性。

    • 基于ADC 和AHP 的UUV 装备作战效能分析

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.017

      摘要 (106) HTML (0) PDF 426.60 K (479) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高水下无人航行器(unmanned underwater vehicle,UUV)装备作战效能,对其进行分析。根据某型 UUV 装备的特点,结合ADC 和AHP 建立可用性、可信性和固有能力矩阵模型,并开展UUV 装备作战效能定量评 估。结果表明:该分析可作为评估UUV 装备作战效能的参考,也可为后续UUV 装备建设发展提供支撑。

    • 海流环境下AUV 航行偏移影响研究

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.018

      摘要 (93) HTML (0) PDF 823.32 K (363) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对不同海流环境会对自主式水下无人航行器(autonomous underwater vehicle,AUV)航行船位产生不同 程度偏移的问题,构建一种海流环境下AUV 运动模型,并基于海流区内AUV 航行船位距离偏移及船位方位偏移评 价指标,分析海流环境对AUV 航行偏移的影响规律。结果表明:当海流流向或流速达到一定量值时,对AUV 航行 船位的距离和方位偏移影响陡然增加;相比海流流向,海流流速对AUV 船位偏移影响更为直接;不同方向及大小的 海流在一定情况下会对AUV 航行船位偏移产生一致的影响;通过设置AUV 船位偏移阈值,可为AUV 航路规划提 供辅助决策,避开存在相应海流阈值的海域,从而提高AUV 对武器、装备及物资的远距离精准投送能力。

    • 基于水下管道巡检机器人的优化设计方案

      2022, 41(10). DOI: 10.7690/bgzdh.2022.10.019

      摘要 (133) HTML (0) PDF 817.83 K (552) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统水下管道巡检机器人设计存在的弊端,设计一款水下巡检机器人。结合前沿技术及水下智能机 器人的发展趋势,通过加载双目摄像头,实现对水下管道小范围的目标精准定位,并配合机械手远程遥控完成管道 表面异物清除及回收。结果表明:该机器人结构合理,功能完善,稳定性与操控性能良好。

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