• 2024年第43卷第06期文章目次
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    • >智能制造技术
    • 基于工业大数据的火炸药应急管理平台

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.001

      摘要 (80) HTML (0) PDF 718.56 K (526) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对火炸药生产制造过程中的安全性与突发事故处置,应用信息化软件设计一种应急管理系统平台。通 过使用工业大数据信息化的手段,使用数据跨网传输、3 维数字孪生、应急通信融合等技术,建设完备的事故应急 管理系统。结果表明:该系统在保证信息安全性的前提下,能实现应急管理信息的快速传递,提高火炸药生产过程 中的安全性以及对事故的反应处理能力。

    • 光电经纬仪自抗扰控制方法

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.002

      摘要 (42) HTML (0) PDF 432.51 K (211) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提升光电经纬仪在跟踪时的响应速度和抗干扰能力, 提出一种基于观测器的自抗扰控制(active disturbance rejection control,ADRC)方法。对所有已知或未知的影响直流电机工作的干扰输入进行在线估计,并通 过适当的反馈控制法来补偿这些干扰;通过选取合适的观测器和控制器带宽参数,来实现良好的抗扰控制效果。仿 真结果表明:基于观测器的自抗扰控制方法能有效地提高直流电机对外部干扰和内部未知参数变化的鲁棒性,具有 工程应用前景。

    • 两种新型炸药的准静态力学性能

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.003

      摘要 (51) HTML (0) PDF 431.10 K (322) 评论 (0) 收藏

      摘要:为推动炸药在侵爆战斗部中的应用,采用万能材料试验机对HMX 基压装高聚物粘结炸药(polymer bonded explosive,PBX)和DNAN 基熔铸炸药的准静态力学性能进行研究。获得2 种炸药在2.0×10-5 s-1~1.0×10-3 s-1 应变 率范围内的应力应变试验数据。结果表明:2 种炸药的力学性能均具有明显的应变率效应,但前者失效应变约为后 者的6 倍,呈现出较大区别。基于唯象方法,建立描述2 种炸药1 维准静态压缩力学行为的幂指数硬化本构模型, 并拟合得到本构模型参数。通过与试验结果对比表明,模型计算结果与试验结果误差小于3%,吻合较好。该研究结 果可为描述2 种炸药的力学行为提供参考。

    • >自动测量与控制
    • 基于PSD 的火炮身管膛线精度测量数据补偿方法

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.004

      摘要 (87) HTML (0) PDF 594.39 K (282) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对火炮身管内部膛线测量技术及自动检测问题,提出一种精度测量数据补偿方法。搭建火炮内膛检测 机器人测量系统。采用激光测距仪对火炮身管阴阳线内径进行测量,使用PSD 激光位置传感器对火炮身管轴线与测 量系统轴线的偏心距离进行测量,分析检测误差产生的原因,推导基于矢量三角法的测量数据精度补偿算法和误差 补偿计算公式,通过补偿前后数据的对比分析,结果表明:该测量补偿方法是有效的,能够解决火炮内膛轴线与机 器人旋转中心不重合产生误差的问题。

    • 结合EEMD 的噪声对消方法在遥测振动信号降噪中的应用

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.005

      摘要 (40) HTML (0) PDF 844.61 K (231) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对传统降噪方法难以兼顾飞行器遥测振动信号中细节信息损失和降噪性能之间的矛盾,提出一种集合 经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)和噪声对消相结合的降噪方法。信号经EEMD 处理得 到本征模态函数(intrinsic mode function,IMF),将第1 阶IMF 分量和其余IMF 分量的累加和分别作为参考噪声和 待降噪信号;利用核方法将信号映射到高维特征空间,利用映射到高维空间中的参考噪声和待降噪信号进行噪声对 消。计算机仿真结果表明:该方法在避免信号细节信息损失的前提下具有良好的降噪性能,某次飞行器试验中实测 数据处理结果证明方法有效和实用。

    • 一种连续变滚转角试验装置设计与实现

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.006

      摘要 (55) HTML (0) PDF 862.78 K (212) 评论 (0) 收藏

      摘要:为实现1 m 量级跨超声速风洞连续变侧滑角能力,拓展试验技术范围、提升试验效率,研制一种连续变 滚转角试验装置。介绍该装置的技术要求、结构设计及仿真结果,以及配套的控制系统软硬件设计,给出装置整体 系统进行电磁兼容性测试、静态载荷测试及风洞试验验证结果。仿真、测试及风洞结果表明:该装置在风洞现场环 境下使用具有良好的电磁兼容性,并能够有效承担风洞试验载荷要求;同时,采用连续变滚转角试验装置试验数据 重复性良好、采用“常规测力中部支架+12°双转轴”支撑方式比较,试验数据规律基本一致,其小量偏差与2 种方 式的支撑干扰相关;该装置控制精度高、运行速度和范围均满足技术要求,可工程化应用于风洞试验。

    • 一种量化因子改进型的模糊自适应PID 控制算法

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.007

      摘要 (49) HTML (0) PDF 804.83 K (535) 评论 (0) 收藏

      摘要::针对模糊PID 控制下的动态性能问题,提出一种量化因子改进型的模糊自适应PID(Fuzzy-PID)控制算法。 在模糊量化环节引入模糊论域量化因子在线调整函数,实现对模糊量化因子的实时调整;将传统PID 控制、传统模 糊PID 控制和量化因子改进性模糊PID 控制,分别在100 kHz 和200 kHz 的系统频率下,进行单位阶跃输入信号下 的动态性能对比实验。结果表明:该算法在2 种系统频率下均能实现无超调,调节时间不超过0.15 s,其动态性能相 较传统控制算法具有明显提升。

    • 六自由度运动模拟平台设计与分析

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.008

      摘要 (39) HTML (0) PDF 865.65 K (959) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对实际道路测试周期长、成本高、容易受到恶劣天气影响等问题,设计一种能够用于车载光电跟踪系 统进行模拟试验的六自由度摇摆台。模拟扰动测试,通过六自由度摇摆台提供扰动;对六自由度摇摆台进行结构设 计、运动及频率特性分析。结果表明,该摇摆台能够推导其固有频率与机构刚度矩阵和质量矩阵的关系。

    • 无座力炮动不平衡冲量测试方法研究

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.009

      摘要 (35) HTML (0) PDF 523.92 K (346) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对无座力炮动不平衡冲量的测试存在操作过程繁琐且不易满足测量精度要求的问题,设计一种新的测 试装置。通过低阻尼滑轨和高精度传感器测试出无座力炮发射时的速度、位移,根据动量原理算出无座力炮的动不 平衡冲量。试验验证结果表明:该测试系统平均测试误差为0.48%,可成功应用于无座力炮动不平衡冲量测试。

    • 基于高速摄影技术的弹丸炸高测量方法

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.010

      摘要 (52) HTML (0) PDF 409.58 K (260) 评论 (0) 收藏

      摘要:基于低空低速弹药的工作原理、自身特点、技术指标,以某型反恐弹药为研究对象,以高速摄影机为主 要测试仪器,通过对镜头景深、像素点标定、时间统一、全站优化等的设计,得到一种高精度低成本的测试方法并 通过靶试验证精确可靠。结果表明,该测试方法可为低空低速弹药的外弹道优化设计提供试验数据支撑。

    • >系统建模与仿真
    • 面向多目标的弹药智能任务规划系统研究综述

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.011

      摘要 (64) HTML (0) PDF 575.55 K (354) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现代高技术战争中多目标、多弹种、多层级指挥决策困难和弹药使用效费比低的问题,提出基于多 目标的弹药智能任务规划系统。阐述系统基本思路和工作流程,重点分析弹药智能任务规划系统相关关键技术及算 法的研究现状,并对算法优缺点进行分析比较,指出当前研究存在的薄弱环节,提出发展展望。结果表明,该研究 对解决后续相关问题具有一定参考意义。

    • 改进TOPSIS 的多属性决策方法

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.012

      摘要 (121) HTML (0) PDF 484.72 K (2079) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对逼近理想点排序法(technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)存在的缺陷, 提出基于Tanimoto 系数和基于对称差的2 种改进TOPSIS。改善或解决TOPSIS 存在指标相关性问题、特殊样本集合 无法比较优劣问题和样本数据动态变化时产生的逆序现象等缺陷;在稳定性、特异性、敏感性和有效性4 方面对经 典TOPSIS 模型、改进Tanimoto 模型和改进对称差模型进行对比验证,给出2 种改进模型的适用场景。结果表明,2 种方法各具有一定的优势。

    • 基于故障树的排故策略制定

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.013

      摘要 (57) HTML (0) PDF 453.16 K (216) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对舰载机维护中底事件发生概率不能得到最快排故策略的问题,提出一种结合故障概率和检查时间的 重要度指标,用来制定排故策略。用包含底事件发生概率和检查时间的公式计算排故重要度和第二排故重要度;以 拦阻钩放不下来的故障为例,制定排故策略,并用蒙特卡罗方法进行验证。验证结果表明,该排故重要度方法排故 总时间较短。

    • 非饱和打击场景下考虑附带毁伤的火力分配方法

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.014

      摘要 (47) HTML (0) PDF 505.13 K (396) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对弹药资源不足的非饱和攻击存在或无法确保重要目标达到毁伤预期,或效率过低不适合工程应用等 问题,提出一种考虑附带毁伤和毁伤约束的火力分配方法。建立集群目标分组策略从而考虑目标的附带毁伤,提高 毁伤概率计算的合理性;为提高火力分配的求解效率,将火力分配问题等价转换为1 维整数规划。通过2 个仿真算 例验证的结果表明:该方法具备有效性,且随着问题规模的增加火力分配耗时增加缓慢,可满足工程应用要求。

    • 一种中心管式子母弹药抛撒技术

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.015

      摘要 (65) HTML (0) PDF 1.03 M (257) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对一种中心管式子母弹药技术需求,提出泡沫架材料对子弹抛撒初速有影响的论述。对以抛撒装药驱 动能源的子弹梯度抛撒结构进行仿真计算、理论分析,提出大质量子弹抛撒初速的理论计算公式;设计中心管式子 母弹的梯度抛撒方案,进行地面2 组实验,实验测得的子弹抛撒初速与理论计算结果相比,相对误差为4.79%。结 果表明:以抛撒装药方式和高密度泡沫架能很好地实现中心管式子母弹药均匀抛撒的功能,相比传统子母弹药抛撒 更为合理,对子弹的抛撒过载防护更有利。

    • 基于模糊层次评价法的油料仓库保障能力评估

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.016

      摘要 (33) HTML (0) PDF 475.94 K (273) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提升油料仓库保障能力建设水平,科学评估当前能力发展现状,将模糊层次评价法应用于油料保障能 力评估中。基于现状分析构建保障能力指标体系,运用模糊层次评价法建立模型,并结合油库实例进行评估。结果 表明:该评估模型能够反映油料保障能力建设的短板弱项,对油料仓库保障能力建设具有一定指导意义。

    • 高射速自动机身管热容量分析

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.017

      摘要 (37) HTML (0) PDF 259.82 K (206) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对自动机在连续射击条件下,身管承受高频、高温冲击作用的特点,建立自动机发射过程中身管的热 传导有限元分析模型。采用热传导学理论与有限元方法相结合方法,重点分析不同射弹数、不同身管壁厚和不同发 射方式下,身管内、外壁温度数据的变化规律。该分析可对自动机身管热容量设计提供一定的指导意义。

    • 陆战场多通道工程保障任务分配方法

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.018

      摘要 (51) HTML (0) PDF 443.92 K (237) 评论 (0) 收藏

      摘要:为解决陆战场多通道工程保障任务分配问题,提出基于改进遗传算法的任务分配方法。以任务完成时间 等要素为优化目标,并考虑任务执行顺序等约束,构建工程保障任务分配模型;在遗传算法中加入爆炸算子,并结 合多维动态列表调度的贪心分配思想进行算法改进,形成任务分配方法;基于作战案例进行仿真实验,通过任务分 配方法进行方案求解以验证该方法的有效性和优越性。

    • >机器人技术与应用
    • 融合逆密度梯度和双线性插值的深海地图构建

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.019

      摘要 (69) HTML (0) PDF 746.37 K (201) 评论 (0) 收藏

      摘要:为提高深海探测机器人水下作业的效率和安全性,提出一种融合逆密度梯度聚类和双线性插值的地图构 建方法。将机器人所采集的海底环境图像进行灰度化、分割和去噪预处理;对障碍物区域的图像像素进行聚类;根 据探测机器人结构尺寸对聚类后二值图像进行改进双线性插值的局部膨胀处理,获得最终环境地图。2 种不同环境 的地图构建结果表明:传统Meanshift 算法和双线性插值算法相比,融合逆密度梯度聚类和双线性插值的图像处理能 够实现地图中非可行区域的确定,检出率平均提升26.1%,漏检率平均降低31.4%,该方法有效。

    • 一种系留多旋翼无人机备用电源设计

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.020

      摘要 (43) HTML (0) PDF 263.51 K (221) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对系留多旋翼无人机在地面电源异常断电时的安全降落需求,以提高系留多旋翼无人机的定位稳定性 为目的,设计一种基于超级电容器的国产化备用电源。该备用电源由主控单元、充电单元、放电单元、均衡单元和 超级电容器组构成,主控单元实时监控超级电容器组的运行状态,充电、放电和均衡单元分别控制超级电容器组充 电、放电和均衡过程。结果表明:该备用电源具有宽温度适应性、免维护、结构简单和国产化率较高等特点,能有 效地应用于系留多旋翼无人机装备中。

    • 一种基于ROS 的分布式安防巡逻机器人系统

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.021

      摘要 (33) HTML (0) PDF 598.24 K (295) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对目前安防巡逻机器人系统中对机器人主控机负载能力要求较高的问题,设计一种基于机器人操作系 统(robot operating system,ROS)的分布式安防巡逻机器人系统。将同时定位与建图(simultaneous localization and mapping,SLAM)节点以及视觉识别节点分布于局部ROS 网络中的机器人主控机和远程监控端,SLAM 方面采用 gmapping 算法实现动态环境中的地图构建以及机器人的定位;视觉识别方面采用TensorFlow 深度学习框架,利用 TensorFlow Object Detection API 实现场景里多个物体的识别。结果表明,该系统为基于ROS 的分布式安防巡逻机器 人系统的设计提供了参考。

    • 基于深度强化学习的机械臂动态目标抓取方法

      2024, 43(06). DOI: 10.7690/bgzdh.2024.06.022

      摘要 (106) HTML (0) PDF 836.31 K (1781) 评论 (0) 收藏

      摘要:针对现有机械臂动态目标抓取方法轨迹规划困难、实时性不足、难以实现六自由度抓取等问题,提出一 种基于深度强化学习(deep reinforcement learning,DRL)的机械臂动态目标抓取方法。进行马尔可夫决策过程(Markov decision process,MDP)建模,设计状态空间、动作空间以及奖励函数,实现机械臂对动态目标的六自由度抓取。基 于Pybullet 构建机械臂动态目标抓取仿真试验环境,对该方法进行训练,将训练得到的策略在新颖场景进行测试, 并与经典规划控制的动态目标抓取方法进行对比。仿真结果表明:该方法能实现机械臂对动态目标的六自由度抓取, 在抓取成功率和速度上具有优势。

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